EP1610913A1 - Walzprodukt, verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung sowie verwendung des walzproduktes - Google Patents

Walzprodukt, verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung sowie verwendung des walzproduktes

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EP1610913A1
EP1610913A1 EP04722255A EP04722255A EP1610913A1 EP 1610913 A1 EP1610913 A1 EP 1610913A1 EP 04722255 A EP04722255 A EP 04722255A EP 04722255 A EP04722255 A EP 04722255A EP 1610913 A1 EP1610913 A1 EP 1610913A1
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EP
European Patent Office
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rolled product
product according
less
reflection behavior
rolled
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04722255A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Wagner
Roman Fuchs
Thomas RÖHRER
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.)
3A Composites International AG
Original Assignee
Alcan Technology and Management Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1610913A1 publication Critical patent/EP1610913A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/10—Construction

Definitions

  • the invention relates to a rolled product, in particular a rolled product made of a metallic material for use as a reflector material in lighting technology, with a first surface and a second surface, in which the surfaces of both sides show a scattering reflection behavior for light. Furthermore, the invention relates to a method for producing the rolled product, a device for carrying out the production method for the rolled product and its use.
  • Metal sheets such as rolled aluminum sheets in particular, are used in technology for a wide variety of tasks.
  • rolled aluminum sheets have been used successfully for a long time as a reflector for luminaire housings, in particular for luminaire housings for fluorescent lamps (e.g. linear luminaires with and without blind grids).
  • fluorescent lamps e.g. linear luminaires with and without blind grids.
  • it is usually necessary to subsequently shine the rolled sheet for example mechanically (e.g. by polishing) or electrolytically or chemically (by treatment in etching baths), but can also be achieved as a combination thereof.
  • the requirements for luminaire housings of fluorescent lamps are based on the old DIN 5035, the UGR DIN 12464 and the newly revised standard DIN 5035-part 7. These standards aim to prevent glare to people who are stay in the room illuminating with the corresponding lamp. This is particularly important for VDU workstations.
  • a downward light emission behavior is required, with different luminances depending on the radiation angle are allowed.
  • the standard is currently being revised. According to the old standard DIN 5035, for example, a luminance of a maximum of 200 cd / m 2 is permissible at a 50 ° angle (starting from the vertical). According to the new DIN5035 Part 7, this value will probably be raised to 1000 cd / m 2 , provided the screens used meet certain minimum requirements.
  • the sheet was always manufactured on the premise that only one of the two sides of the sheet must have a defined reflection behavior for incident light.
  • the rolled raw sheets Due to the manufacturing process, the rolled raw sheets have different surface qualities on their top and bottom. In order to be able to use the raw sheets as reflector sheets, shiny processes are required. So far, however, these polishing processes have only been used on one of the two surfaces of the rolled product. This was based on the assumption that good reflection behavior on only one surface of the sheet is completely sufficient for its use as a reflector sheet, and thus costs can be saved.
  • both surfaces of the reflector plate have essentially the same light scattering behavior.
  • the arrangement can be manufactured much more simply with such a sheet, since in a number of production steps an otherwise necessary separation process and a subsequent connection process can be replaced by simple punching and bending of the proposed sheet. This corresponds to the so-called follow-up Composite manufacturing.
  • a different reflection behavior of the front and back of the aluminum sheet is undesirable from a lighting point of view, since this either disturbs the appearance, or the anti-glare slat has two layers, e.g. B. must be designed as a V-slat.
  • the surface of the rolled sheet intended for reflection usually also has anisotropic light scattering behavior. This means that a light beam incident on the sheet metal surface is expanded conically in the reflection, the cross-section of the cone, however, not having a circle as the base area, but a shape deviating therefrom, such as usually an ellipse as the base area. This reflection behavior leads to largely random lighting conditions and is therefore undesirable.
  • the object of the invention is therefore to propose a rolled product whose properties are particularly suitable for use as a reflector material in lighting technology, and a manufacturing process which is particularly suitable for the production of such a rolled product. Furthermore, a suitable device for carrying out the manufacturing process and an advantageous hahte use of the proposed rolled product are offered.
  • a rolled product with a first surface and a second surface, in which the surfaces of both sides show a scattering reflection behavior for light is proposed, in which the reflection behavior of both surfaces is essentially the same.
  • both surfaces of the sheet show the desired reflection behavior, which is preferably a regulated light-scattering behavior should act.
  • anti-glare slats of louvre luminaires with the proposed rolled product could simply consist of a piece of the proposed sheet without the optics of the luminaire or the light emitted by it showing undesirable inhomogeneities.
  • the rolled product can also be used advantageously for certain reflector arrangements, since when the reflector jumps, it is no longer necessary to separate the sheet, turn it through 180 ° and then connect the two parts. is such. Instead, when using the proposed sheet, essentially the same result can be achieved by a composite production using simple punching and bending.
  • the mirror optics is manufactured by punching and bending a single piece of, for example, aluminum sheet, so that a complex assembly of several parts, in which care is also always taken to ensure that the surfaces are not scratched during the assembly processes, becomes dispensable.
  • the previously required marking of the preferred direction for direction-dependent surfaces can also be omitted.
  • the surfaces show an at least partially diffusely scattering reflection behavior.
  • the diffuse light scattering can improve a more uniform illumination behavior in different directions.
  • the surfaces preferably display a diffusely scattering reflection behavior that is as regulated as possible. In particular, requests regarding the aesthetic appearance of the mirror optics can thereby be fulfilled.
  • the surfaces show an essentially isotropic reflection behavior. This can also promote uniform illumination and improved glare protection. It is referred to as isotropic reflection behavior if the light beam emanating from the reflector surface is rotationally symmetrical to the main emission direction (that is to say to the glancing angle).
  • isotropic reflection behavior if the light beam emanating from the reflector surface is rotationally symmetrical to the main emission direction (that is to say to the glancing angle).
  • a reflection with a certain diffuse beam expansion for example, a light cone with a circle as the base surface would arise from an incident laser beam, with several concentric circular lines each representing lines of equal light intensity.
  • the degrees of gloss measured in different directions Surfaces differ by less than 15%, preferably by less than 12%, particularly preferably by less than 9%, preferably by less than 6%. On the one hand, this allows a largely optimal radiation to be achieved, on the other hand, the manufacturing effort is limited, so that the production of the rolled product is not excessively expensive.
  • the gloss levels are values that can be seen, for example, with a reflector meter by Dr. Long, according to DIN 67530 can be measured at a measuring angle of 60 °. The meter was calibrated with a metal mirror and set to 91%.
  • the gloss levels of the surfaces are higher than 45%, preferably higher than 50%, particularly preferably higher than 60%, preferably higher than 70%.
  • the degrees of gloss of the first and second surfaces of the rolled product differ by less than 15%, preferably by less than 12%, particularly preferably by less than 9%, preferably by less than 6%.
  • the total reflection is greater than 80%, preferably greater than 84%, particularly preferably greater than 86%.
  • the visible light can be the standard illuminant A (artificial light) or the standard illuminant D65 (sought).
  • the values can be realized particularly advantageously if the surfaces have a polished surface layer, an anodized surface layer or a combination of these.
  • At least one transparent scratch protection layer At least one transparent corrosion Sionstik für or a combination of such can be arranged on the surfaces.
  • the rolled product consists of aluminum or its alloys or contains aluminum and its alloys, the aluminum base metal having a purity of at least 99% by weight, in particular at least 99.5% by weight. preferably contains at least 99.8% by weight, particularly preferably at least 99.85% by weight, preferably at least 99.9% by weight, particularly preferably at least 99.95% by weight.
  • the raw product produced by rolling can be processed by any known gloss process, such as mechanical gloss process, electrolytic or chemical gloss process, etc., or by a combination thereof.
  • the surfaces are first formed with different reflection behavior, and then at least one surface is polished in such a way that the surfaces receive an essentially identical reflection behavior.
  • This process can be used in particular on existing production lines.
  • the different surface properties are then compensated for by a glossy process of the rougher or matt surface, so that the result is that both surfaces have essentially the same reflection behavior.
  • both surfaces are polished, whereby of course one surface has to be polished more, the other surface less polished.
  • the rolling process has several rolling steps, and preferably at least one cleaning step for cleaning the surfaces. If the rolling process takes place in several steps, the respective deformation of the rolling stock is less, so that the surface defects are also reduced.
  • One or more cleaning steps for cleaning the surfaces can be provided between the individual rolling steps, or finally.
  • a strongly alkaline bath is preferably used to clean the surfaces. Such a bath has already proven to be advantageous in the treatment of conventional sheets.
  • rollers are provided, the rollers processing the rolled product having blasted surfaces, in particular surfaces blasted with round or angular blasting material. Corundum or carbides have proven themselves as such blasting material. The blasting should be carried out in such a way that a homogeneous and isotropic roller surface results.
  • a further surface treatment can consist in the fact that the rolls processing the rolled product have surfaces which have been prepared by so-called “laser bea finishing", “electron beam finishing” or “electron discharge texture".
  • At least one speed synchronization device is provided, which causes a substantially similar speed of roll surfaces and the surfaces of the rolling stock to be processed. This means that there are essentially no relative movements between the roll surfaces and the surfaces of the rolling stock to be processed. In particular, longitudinal grooves can be avoided, which could be problematic with regard to an isotropic reflection behavior of the corresponding surfaces.
  • the rolled product described is used for the reflector of a lamp, for the glare protection of a lamp or for both. This is particularly advantageous in particular for lamps for fluorescent tubes, such as. B. in so-called linear or grid lights. Of course, it is also conceivable to use it for so-called plug-in grids, through-grids, projection reflector sheets and for other reflectors in which the active side is used on both sides for lighting purposes.
  • Fig. 3 Lines of equal brightness for the projection images shown in Fig. 4.
  • the rolling process for producing the sheets from a blank is carried out in a manner known per se. For example, a blank of a given thickness is rolled to the desired thickness in one or more passes or passes between a pair of rolls or several pairs of rolls.
  • the material web can be moved back and forth between two rollers, or moved in a continuous direction and rolled by a plurality of pairs of rollers. A combination of both options is also conceivable.
  • the surface of the rolled product is structured by means of an appropriately designed pair of rollers.
  • a corresponding structuring can be achieved on the two surfaces of the material web in order to achieve certain, predetermined optical properties of the surfaces.
  • surface treatment can also be carried out.
  • Known surface processing methods, material deposition methods or material application methods can be used.
  • electrolytic or chemical polishing can be used for glossing.
  • an electrolytic or chemical treatment can be carried out not only for the surface treatment of the rolled product.
  • a chemical surface treatment using a strongly alkaline bath, for example, is also conceivable in the course of the production process in order to clean the surfaces before the next rolling step.
  • One or more layers of metals, semimetals or their oxides, nitrides or fluorides, or mixtures thereof can be provided.
  • thermal evaporation, electron beam evaporation, sputtering (in particular magnetron sputtering) with and without ion support can be provided as the evaporation method.
  • sputtering in particular magnetron sputtering
  • CVD chemical vapor deposition
  • a transparent scratch protection layer or corrosion protection layer can also be provided.
  • Such a layer can in particular also be provided on a surface that has already been vapor-deposited with a metal layer.
  • the surface tempering steps described are carried out in such a way that essentially similar surfaces of the rolled product subsequently result. If the surfaces of the raw sheet initially have a different surface quality, different surface tempering steps are accordingly applied to the two surfaces, or the applied tempering steps are carried out with different intensities.
  • 2 shows projection images 29 of different surfaces.
  • 2c represents a particularly suitable surface, in which case both surface sides of the rolled product show essentially the same reflection behavior.
  • FIG. 1 schematically shows the measuring arrangement for generating the projection images 29 shown in FIG. 2.
  • a laser beam 22 generated by a laser 21 strikes a first side 15 of the material web 14. Only a section of the material web 14 is shown here for reasons of clarity.
  • the incident laser beam 22 is partially diffusely scattered from the first side 15 of the material web 14.
  • a widened reflection beam 24 forms around a preferred direction 25 (this is determined according to the usual law of reflection).
  • the latter generates a projection image 29 in a measuring area 27 of the screen 26.
  • the projection image 29 is recorded by a camera 31, in the exemplary embodiment shown the angle distortion, which occurred at an angle due to the recording of the projection image 29, by an electronic computer (here not shown) was corrected.
  • the projection image has a bright center 33, the position of which coincides with the point of incidence of the preferred direction 25 of the reflection beam 24 matches on the screen 26.
  • the light intensity decreases radially outwards.
  • FIG. 2 shows projection images 29 of different surfaces.
  • the surface shown in FIG. 2c corresponds largely to the ideal of an isotropic expansion in a limited angular space of, for example, 2 °.
  • the light intensity has largely dropped off after the first circle of the crosshairs and essentially completely after the second circle of the crosshairs.
  • a circle of the crosshairs corresponds to an angular range of 2 °.
  • the light scattering is essentially isotropic, and consequently the projection image 29 is radially symmetrical to the center of the center 33.
  • the surface in Fig. 2b is too shiny.
  • the beam expansion of the reflection beam 24 is too small.
  • the light intensity has essentially dropped completely after an angular range of approximately 0.5 °.
  • the light distribution is too anisotropic, i. H. the light decay in the X and Y direction of the coordinate system occurs at different speeds.
  • FIG. 2a shows a surface which is too diffusely scattering and which also shows an excessive isotropy. Similar to the surface associated with FIG. 2b, the associated surface can no longer be used for the intended purpose.
  • FIG. 3 shows another type of application for the projection diagrams of FIG. 2.
  • the lines drawn in represent lines of the same brightness 35.
  • the respective subnumbers correspond to those in FIG. 2. It is therefore desirable to have a surface that shows the diagram in FIG. 3c during a measurement, so that the lines of the same brightness are essentially circular around the center 33 lie around and lie at a defined distance from one another - the distance between the lines being a measure of the angular expansion of the reflection beam 24.
  • the surfaces should preferably be the same on both sides of the rolled product and ideally have the reflection behavior according to FIGS. 2c and 3c.
  • a rolled product with a first side that has a scattering behavior according to FIG. 2c or FIG. 3c and the second side of which has a scattering behavior according to FIG. 2b or 2d or FIG. 3b or 3d can also be used advantageously to form a luminaire reflector become.
  • the rolled products preferably consist of a metal, such as aluminum in particular.
  • a metal such as aluminum in particular.
  • the mass fraction of aluminum in the base material should meet certain minimum requirements, for example at least a weight fraction of more than 99% by weight, 99.5% by weight, 99.8% by weight, 99.85% by weight .-%, 99.9 wt .-% and 99.95 wt .-%.

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Abstract

Es wird ein Walzprodukt, insbesondere ein Walzprodukt aus einem metallischen Werkstoff wie beispielsweise ein Aluminiumblech zur Verwendung in der Lichttechnik als Reflektoroberfläche vorgeschlagen, bei dem die Oberflächen auf beiden Seiten des Walzproduktes ein im Wesentlichen gleiches Reflektionsverhalten zeigen. Ein solches Walzprodukt eignet sich in besonderem Maße als Material zum Aufbau eines Reflektors beziehungsweise für den Blendschutz einer Rasterleuchte. Es wird vorgeschlagen, das Walzprodukt dadurch herzustellen, dass das Walzprodukt zunächst gewalzt wird und anschließend die beiden gegebenenfalls unterschiedlich reflektierenden Oberflächen durch einen an das Walzen anschließenden Glänzvorgang auf ein gleichartiges Reflektionsverhalten gebracht werden.

Description

Walzprodukt, Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung sowie Verwendung des Walzproduktes
Die Erfindung betrifft ein Walzprodukt, insbesondere ein Walzprodukt aus einem metallischen Werkstoff zur Verwendung als Reflektormaterial in der Lichttechnik, mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, bei dem die Oberflächen beider Seiten ein streuendes Reflektionsverhalten für Licht zeigen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Walzprodukts, eine Vorrichtung zur Durchführung des Herstellungsverfahrens für das Walzprodukt sowie dessen Verwendung.
Metallbleche wie insbesondere gewalzte Aluminiumbleche finden in der Technik für unterschiedlichste Aufgaben Anwendung. So werden beispielsweise gewalzte Aluminiumbleche seit längerem erfolgreich als Reflektor für Leuchtengehäuse, insbesondere für Leuchtengehäuse von Leuchtstofflampen (z. B. Langfeldleuchten mit und ohne Blendraster) verwendet. Um einen für diesen Einsatzzweck ausreichenden Glanzgrad zu erzielen, ist es üblicherweise erforderlich das gewalzte Blech anschließend noch zu glänzen, was beispielsweise auf mechanischem Wege (z. B. durch Polieren) oder aber auf elektrolytischem oder chemischem Wege (durch eine Behandlung in Ätzbädern) , aber auch als Kombination daraus erzielt werden kann.
Die Anforderungen, die an Leuchtengehäuse von Leucht- stofflampen zu stellen sind richten sich nach der alten DIN 5035, der UGR DIN 12464 bzw. der neu überarbeiteten Norm DIN 5035-Teil 7. Diese Normen zielen auf die Verhinderung einer Blendung von Personen, die sich in dem mit der entsprechenden Leuchte beleuchtenden Raum aufhalten, ab. Dies ist insbesondere für Bildschirmarbeitsplätze wichtig. In der Norm wird beispielsweise ein möglichst nach unten gerichtetes Lichtabstrahlverhalten gefordert, wobei in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel unterschiedliche Leuchtdichten zulässig sind. Die Norm befindet sich derzeit in der Überarbeitung. Nach der alten Norm DIN 5035 ist beispielsweise in einem 50° Winkel (ausgehend von der Senkrechten) eine Leuchtdichte von maximal 200 cd/m2 zulässig. Nach der neuen DIN5035-Teil 7 wird dieser Wert voraussichtlich auf 1000 cd/m2 angehoben werden, sofern die verwendeten Bildschirme gewissen Mindestanforderungen genügen.
Die Herstellung der oben beschriebenen Reflektorbleche -- insbesondere von Aluminiumblechen -- durch mehrere abgestufte Walzvorgänge ist an sich bekannt.
Bei den bislang üblichen Blechen erfolgte die Herstellung des Blechs stets unter der Prämisse, dass nur eine der bei- den Seiten des Blechs ein definiertes Reflexionsverhalten für einfallendes Licht aufweisen muss.
Fertigungsbedingt weisen die gewalzten Rohbleche unterschiedliche Oberflächengüten auf Ihrer Ober- und Unterseite auf. Um die Rohbleche als Reflektorblech verwenden zu können, sind Glänzverfahren erforderlich. Diese Glänzverfahren wurden bislang jedoch nur auf einer der beiden Oberflächen des Walzprodukts angewendet. Dies beruhte auf der Annahme, dass ein gutes Reflexionsverhalten auf lediglich einer Oberfläche des Blechs für dessen Verwendung als Reflektorblech völlig ausreichend ist und somit Kosten gespart werden können .
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es für manche Re- flektoranordnungen von Vorteil ist, wenn beide Oberflächen des Reflektorblechs ein im Wesentlichen gleiches Lichtstreuverhalten aufweisen. Für bestimmte Reflektoranordnungen kann mit einem solchen Blech die Anordnung wesentlich einfacher hergestellt werden, da bei einer Anzahl von Fertigungsschritten ein sonst erforderlicher Trennvorgang und ein anschließender Verbindungsvorgang durch ein einfaches Stanzen und Biegen des vorgeschlagenen Blechs ersetzt werden kann. Dies entspricht der sogenannten Folge- Verbundfertigung. Auch für den Einsatz als Blendschutzlamellen ist ein unterschiedliches Reflexionsverhalten von Vorder- und Rückseite des Aluminiumblechs lichttechnisch unerwünscht, da dies entweder das Erscheinungsbild stört, oder aber die Blendschutzlamelle zweilagig, z. B. als V- Lamelle ausgeführt werden muss.
Ein weiteres Problem bei bekannten Aluminiumblechen besteht darin, dass auch die für die Reflexion vorgesehene Oberflä- ehe des gewalzten Blechs üblicherweise ein anisotropes Lichtstreuverhalten aufweist. D. h., dass ein auf die Blechoberfläche einfallender Lichtstrahl in der Reflexion kegelförmig aufgeweitet wird, wobei der Kegel im Querschnitt jedoch keinen Kreis als Grundfläche, sondern eine davon abweichende Form, wie üblicherweise eine Ellipse als Grundfläche aufweist. Dieses Reflexionsverhalten führt zu weitgehend zufälligen Beleuchtungsverhältnissen und ist daher unerwünscht.
Eine hochdiffuse Lichtstreuung ist ebenfalls unerwünscht, da dabei eine zu geringe Richtwirkung und somit zu geringe Beeinflussung der Ausleuchtungsverhältnisse resultiert, und ebenfalls die Empfehlungen der DIN 5035, Teil 7 verfehlt würden. Insbesondere ist dann auch ein geregeltes Lichtstreuverhalten üblicherweise nicht erzielbar. Eine hochglänzende Oberfläche ist zwar zur Erzielung der leuchttechnischen Vorgaben an sich optimal geeignet, jedoch wird das dabei entstehende Beleuchtungsverhalten von vielen Personen als unästhetisch empfunden wird und somit unerwünscht ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Walzprodukt vorzuschlagen, das sich von seinen Eigenschaften her im besonderen Maße für den Einsatz als Reflektormaterial in der Lichttechnik eignet, sowie ein für die Herstellung eines solchen Walzprodukts besonders geeignetes Herstellungsverfahren. Weiterhin soll eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Herstellungsverfahrens sowie eine vorteil- hafte Verwendung des vorgeschlagenen Walzprodukts angeboten werden .
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Anspruches; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale.
Im Rahmen der Erfindung wird ein Walzprodukt mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, bei dem die Oberflächen beider Seiten ein streuendes Reflexionsverhalten für Licht zeigen, vorgeschlagen, bei dem das Reflexionsverhalten beider Oberflächen im Wesentlichen gleich ist. In Abweichung von dem bislang herrschenden Paradigma, dass zur Vermeidung unnötiger Kosten nur eine Oberfläche derart bearbeitet wird, dass diese das geforderte Reflexionsverhalten erhält, wird also vorgeschlagen, dass beide Oberflächen des Blechs das gewünschte Reflexionsverhalten zeigen, wobei es sich vorzugsweise um ein geregeltes lichtstreuendes Verhalten handeln sollte. Dies kann zwar zu einer Verteuerung des Herstellungsvorgangs für das Walzprodukt und damit des Walzprodukts selbst führen, jedoch können diese Nachteile durch ein verbessertes Reflexionsver- halten und einen einfacheren Aufbau der daraus hergestellten Leuchten, Spiegeloptiken und sonstigen lichtlenkenden Komponenten wie z. B. Lichtraster, für eine Vielzahl von Anwendungen aufgewogen werden.
So könnten beispielsweise Blendschutzlamellen von Rasterleuchten mit dem vorgeschlagenen Walzprodukt einfach aus einem Stück des vorgeschlagenen Blechs bestehen, ohne dass die Optik der Leuchte bzw. das von ihr abgestrahlte Licht unerwünschte Inhomogenitäten zeigt. Auch für bestimmte Re- flektoranordnungen kann das Walzprodukt vorteilhaft eingesetzt werden, da bei einer Sprunglinie des Reflektors ein Trennen des Blechs, ein Herumdrehen um 180° und eine anschließende Verbindung der beiden Teile nicht mehr erfor- derlich ist. Stattdessen kann bei Verwendung des vorgeschlagenen Blechs durch eine Verbundfertigung mittels einfachem Stanzens und Biegens im Wesentlichen das gleiche Ergebnis erzielt werden. Bei dieser Folgeverbundfertigung wird die Spiegeloptik durch Stanzen und Biegen eines einzigen Stückes von beispielsweise Aluminiumblech gefertigt, so dass ein aufwändiges Zusammenfügen von mehreren Teilen, bei denen im übrigen auch immer darauf geachtet werden uss, dass die Oberflächen bei den Montagevorgängen nicht zer- kratzt werden, entbehrlich wird. Auch kann die bislang notwendige Kennzeichnung der Vorzugsrichtung bei richtungsabhängigen Oberflächen entfallen.
Von Vorteil ist es, wenn die Oberflächen ein wenigstens teilweise diffus streuendes Reflexionsverhalten zeigen. Durch die diffuse Lichtstreuung kann ein gleichmäßigeres Ausleuchtverhalten in unterschiedliche Richtungen verbessert werden. Vorzugsweise zeigen die Oberflächen ein möglichst geregeltes diffus streuendes Reflexionsverhalten. Dadurch können insbesondere auch Wünsche bezüglich eines ästhetischen Erscheinungsbildes der Spiegeloptik erfüllt werden .
Von Vorteil ist es, wenn die Oberflächen ein im Wesentli- chen isotropes Reflexionsverhalten zeigen. Auch dadurch kann eine gleichmäßige Ausleuchtung sowie ein verbesserter Blendschutz gefördert werden. Als isotropes Reflexionsverhalten wird es bezeichnet, wenn das von der Reflektoroberfläche ausgehende Lichtbündel rotationssymmetrisch zur Hauptabstrahlrichtung (also zum Glanzwinkel) ist. Bei einer Reflexion mit einer gewissen diffusen Strahlaufweitung würde so beispielsweise aus einem einfallenden Laserstrahl ein Lichtkegel mit einem Kreis als Grundfläche entstehen, wobei mehrere konzentrische Kreislinien jeweils für Linien glei- eher Lichtintensität stehen.
In Versuchen hat es sich als ausreichend erwiesen, wenn die in unterschiedlichen Richtungen gemessenen Glanzgrade der Oberflächen um weniger als 15 %, vorzugsweise um weniger als 12 %, besonders vorzugsweise um weniger als 9 %, bevorzugt um weniger als 6 % differieren. Dadurch kann einerseits eine weitgehend optimale Abstrahlung erzielt werden, andererseits hält sich der Herstellungsaufwand in Grenzen, so dass die Herstellung des Walzprodukts nicht übermäßig verteuert wird. Als Glanzgrade sind dabei Werte anzusehen, die beispielsweise mit einem Reflektormeter nach Dr. Lange, gemäß DIN 67530 bei einem Messwinkel von 60° gemessen wer- den können. Das Messgerät wurde mit einem Metallspiegel kalibriert und auf 91 % gesetzt.
Ebenso hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Glanzgrade der Oberflächen höher als 45 %, vorzugsweise höher als 50 %, besonders vorzugsweise höher als 60 %, bevorzugt höher als 70 % liegen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sich die Glanzgrade der ersten und der zweiten Oberfläche des Walzprodukts um weni- ger als 15 %, vorzugsweise um weniger als 12 %, besonders vorzugsweise um weniger als 9 %, bevorzugt um weniger als 6 % differieren.
Ebenso ist es zu bevorzugen, wenn die Gesamtreflexion grö- ßer als 80 %, vorzugsweise größer als 84 %, besonders vorzugsweise größer als 86 % ist. Dabei handelt es sich um die Gesamtreflexion nach DIN 5036 Teil 3 für sichtbares Licht. Bei dem sichtbaren Licht kann es sich um die Normlichtart A (Kunstlicht) beziehungsweise um die Normlichtart D65 (Ta- gesucht) handeln.
Die Werte lassen sich besonders vorteilhaft realisieren, wenn die Oberflächen eine geglänzte Oberflächenschicht, eine anodisierte Oberflächenschicht bzw. eine Kombination aus diesen aufweisen.
Zum Schutz der Oberflächen kann wenigstens eine transparente Kratzschutzschicht, wenigstens eine transparente Korro- sionsschutzschicht oder eine Kombination aus solchen auf den Oberflachen angeordnet werden.
Selbstverständlich ist auch eine Kombination der genannten Oberflachenschichten miteinander möglich.
Weiterhin hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Walzprodukt aus Aluminium oder dessen Legierungen besteht oder Aluminium und dessen Legierungen enthalt, wo- bei das Aluminiumbasismetall eine Reinheit von wenigstens 99 Gew.-%, insbesondere wenigstens 99,5 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 99,8 Gew.-%, besonders vorzugsweise wenigstens 99,85 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 99,9 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 99,95 Gew.-% enthalt.
Es wird im Übrigen darauf hingewiesen, dass bei samtlichen vorab genannten Intervallen auch samtliche Zwischenwerte als mit offenbart gelten sollen.
Vorteilhaft ist es, wenn das Walzprodukt zunächst gewalzt wird und anschließend geglänzt wird, derart, dass das gewünschte Reflexionsverhalten resultiert. Dabei kann das durch Walzen entstandene Rohprodukt durch beliebige, an s ch bekannte Glanzverfahren, wie mechanische Glanzverfah- ren, elektrolytische oder chemische Glänzverfahren usw. o- der durch eine Kombination daraus bearbeitet werden.
Ebenso ist es jedoch möglich, dass die Oberflachen zunächst mit unterschiedlichem Reflexionsverhalten ausgebildet wer- den, und anschließend zumindest eine Oberflache geglänzt wird, derart, dass die Oberflachen ein im Wesentlichen gleiches Reflexionsverhalten erhalten. Bei diesem Verfahren kann insbesondere auf bereits vorhandene Fertigungsstraßen zurückgegriffen werden. Die unterschiedliche Oberflächenbe- schaffenheit wird anschließend durch einen Glanzprozess der raueren bzw. matteren Oberfläche ausgeglichen, so dass im Ergebnis beide Oberflächen ein im Wesentlichen gleiches Reflexionsverhalten aufweisen. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass beide Oberflächen geglänzt werden, wobei dann natürlich eine Oberfläche stärker, die andere Oberfläche weniger stark geglänzt werden muss.
Von Vorteil ist es, wenn der Walzvorgang mehrere Walzschritte aufweist, sowie vorzugsweise wenigstens einen Reinigungsschritt zur Reinigung der Oberflächen. Wenn der Walzvorgang in mehreren Schritten erfolgt, ist die jeweilige Deformation des Walzgutes geringer, so dass auch die Oberflächenstörungen verringert werden. Den einzelnen Walzschritten zwischenliegend, oder auch abschließend, können ein oder mehrere Reinigungsschritte zur Reinigung der Oberflächen vorgesehen werden.
Vorzugsweise wird zur Reinigung der Oberflächen ein stark alkalisches Bad verwendet. Ein solches Bad hat sich bereits bei der Behandlung herkömmlicher Bleche als vorteilhaft erwiesen .
Bei einer zur Durchführung des beschriebenen Herstellungsverfahrens besonders geeigneten Vorrichtung sind Walzen vorgesehen, wobei die das Walzprodukt bearbeitenden Walzen gestrahlte Oberflächen aufweisen, insbesondere mit rundem oder kantigem Strahlgut gestrahlte Oberflächen. Als solches Strahlgut haben sich Korunde oder Karbide bewährt. Das Strahlen sollte derart erfolgen, dass sich eine homogene und isotrope Walzenoberfläche ergibt.
Eine weitere Oberflächenvergütung kann darin bestehen, dass die das Walzprodukt bearbeitenden Walzen Oberflächen aufweisen, die durch sogenanntes „laser bea finishing", „electron beam finishing" oder „electron discharge textu- ring" präpariert wurden. Eine Kombination dieser Verfahren, auch mit dem oben beschriebenen Strahlen der Oberflächen, ist selbstverständlich möglich.
Weiterhin ist es sinnvoll, dass wenigstens eine Geschwin- digkeitssynchronisierungsvorrichtung vorgesehen ist, die eine im Wesentlichen gleichartige Geschwindigkeit von Walzenoberflächen und den Oberflächen des zu bearbeitenden Walzgutes bewirkt. Somit kommt es im Wesentlichen zu keinen Relativbewegungen zwischen Walzenoberflächen und den Ober- flächen des zu bearbeitenden Walzgutes. Somit können insbesondere Längsriefen vermieden werden, die hinsichtlich eines isotropen Reflexionsverhaltens der entsprechenden Oberflächen problematisch sein könnten.
Es ist von Vorteil, wenn das beschriebene Walzprodukt für den Reflektor einer Leuchte, für den Blendschutz einer Leuchte oder für beides verwendet wird. Besonders vorteilhaft ist dies insbesondere bei Leuchten für Leuchtstoffröhren, wie z. B. bei sogenannten Langfeldleuchten oder Ra- sterleuchten . Selbstverständlich ist auch an eine Verwendung für sogenannte Steckraster, Durchstellraster, Projektionsreflektorbleche sowie für sonstige Reflektoren, bei denen die Aktivseite beidseitig lichttechnisch genutzt wird, denkbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
Fig. 1: den schematischen Aufbau des Messverfahrens ;
Fig. 2: Projektionsbilder verschiedener Oberflächen;
Fig. 3: Linien gleicher Helligkeit für die in Fig. 4 dargestellten Projektionsbilder.
Das Walzverfahren zur Herstellung der Bleche aus einem Rohling erfolgt in an sich bekannter Weise. Beispielsweise wird ein Rohling gegebener Dicke in einen oder mehreren Durchläufen oder Stichen zwischen einem Walzenpaar oder mehreren Walzenpaaren auf die gewünschte Dicke gewalzt. Die Materialbahn kann dabei zwischen zwei Walzen hin und her bewegt werden, oder in fortlaufender Richtung fortbewegt und durch eine Mehrzahl von Walzenpaaren gewalzt werden. Auch eine Kombination beider Möglichkeiten ist denkbar.
Anschließend erfolgt im vorliegenden Beispiel eine Strukturierung der Oberfläche des Walzprodukts mittels eines entsprechend ausgebildeten Walzenpaars. Durch eine Strukturierung des Walzenpaars kann eine entsprechende Strukturierung auf den beiden Oberflächen der Materialbahn erzielt werden, um bestimmte, vorgegebene optische Eigenschaften der Oberflächen zu erzielen.
Anschließend an den Walzvorgang kann auch noch eine Ober- flächenvergütung durchgeführt werden. Dabei können an sich bekannte Oberflächenbearbeitungsverfahren, Materialabschei- dungsverfahren bzw. Materialauftragsverfahren verwendet werden . Beispielsweise kann eine Glänzung durch elektrolytisches oder chemisches Glänzen erfolgen. Im übrigen kann eine elektrolytische oder chemische Behandlung nicht nur zur Oberflächenvergütung des Walzprodukts erfolgen. Auch im Laufe des Herstellungsverfahrens ist beispielsweise eine chemische Oberflächenbehandlung durch ein stark alkalisches Bad denkbar, um die Oberflächen vor dem nächsten Walzschritt zu reinigen.
Ebenso ist eine Oberflächenbehandlung durch Anodisierung denkbar. Dies kann beispielsweise durch saure Elektrolyte aus der Reihe der Schwefelsäure-, Phosphorsäure-, Zitronensäure-, Weinsäure- bzw. Chromsäureelektrolyte, sowie einer Kombination aus diesen geschehen. Dies kann sowohl mittels Gleichstromverfahren, als auch mittels Wechselstromverfahren geschehen.
Weiterhin ist ein Oberflächenabtrag durch eine Dampf- oder Gasabscheidung aus dem Vakuum heraus möglich. Es können dabei eine oder mehrere Schichten aus Metallen, Halbmetallen oder deren Oxiden, Nitriden oder Fluoriden, oder Gemischen davon vorgesehen werden.
Als Verdampfungsverfahren können insbesondere thermische Verdampfung, Elektronenstrahlverdampfung, Sputtern (insbesondere Magnetronsputtering) mit und ohne Ionenunterstützung vorgesehen werden. Neben diesen oder anderen physikalischen Dampfabscheideverfahren (physical vapor deposition, PVD) können selbstverständlich auch chemische Gasphasenab- scheidungen (chemical vapor deposition, CVD) mit und ohne Ionenunterstützung verwendet werden.
Auch eine transparente Kratzschutzschicht bzw. Korrosions- Schutzschicht kann vorgesehen werden. Eine solche Schicht kann insbesondere auch auf einer Oberfläche, die bereits mit Metallschicht bedampft wurde, vorgesehen werden. Die beschriebenen Oberflächenvergütungsschritte werden dabei derartig ausgeführt, dass anschließend im Wesentlichen gleichartige Oberflächen des Walzprodukts resultieren. Wenn also die Oberflächen des Rohbleches eine zunächst unterschiedliche Oberflächengüte aufweisen, werden dementsprechend auf den beiden Oberflächen unterschiedliche Oberflächenvergütungsschritte angewandt, beziehungsweise werden die angewendeten Vergütungsschritte in unterschiedlicher Intensität durchgeführt.
In Fig. 2 sind Projektionsbilder 29 unterschiedlicher Oberflächen dargestellt. Dabei stellt Fig. 2c eine besonders geeignete Oberfläche dar, wobei im vorliegenden Fall beide Oberflächenseiten des Walzprodukts im Wesentlichen das gleiche Reflexionsverhalten zeigen.
In Fig. 1 ist schematisch die Messanordnung zur Erzeugung der in Fig. 2 dargestellten Projektionsbilder 29 dargestellt. Ein von einem Laser 21 erzeugter Laserstrahl 22 fällt auf eine erste Seite 15 der Materialbahn 14. Vorliegend ist aus Übersichtlichkeitsgründen nur ein Abschnitt der Materialbahn 14 dargestellt.
Der einfallende Laserstrahl 22 wird von der ersten Seite 15 der Materialbahn 14 teilweise diffus gestreut. Um eine Vorzugsrichtung 25 herum (diese bestimmt sich nach dem üblichen Reflexionsgesetz) bildet sich ein aufgeweiteter Reflexionsstrahl 24 aus. Dieser erzeugt in einem Messbereich 27 des Bildschirms 26 ein Projektionsbild 29. Das Projektions- bild 29 wird von einer Kamera 31 aufgenommen, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die Winkelverzerrung, die aufgrund der Aufnahme des Projektionsbildes 29 unter einem Winkel erfolgte, durch einen elektronischen Rechner (hier nicht dargestellt) korrigiert wurde.
Bei einer teilweisen Reflexion weist das Projektionsbild einen hellen Mittelpunkt 33 auf, dessen Position mit dem Auftreffpunkt der Vorzugsrichtung 25 des Reflexionsstrahls 24 auf dem Bildschirm 26 übereinstimmt. Um diesen Mittelpunkt 33 herum nimmt die Lichtintensität radial nach außen ab.
In Fig. 2 sind Projektionsbilder 29 unterschiedlicher Oberflächen gezeigt. Dabei entspricht die in Fig. 2c gezeigte Oberfläche dem Ideal einer isotropen Aufweitung in einem begrenzten Winkelraum von beispielsweise 2° recht weitgehend. Die Lichtintensität ist nach dem ersten Kreis des Fa- denkreuzes zu einem größeren Teil, nach dem zweiten Kreis des Fadenkreuzes im Wesentlichen vollständig abgefallen. Ein Kreis des Fadenkreuzes entspricht einem Winkelbereich von 2°. Weiterhin ist in Fig. 2c deutlich erkennbar, dass die Lichtstreuung im Wesentlichen isotrop ist, mithin das Projektionsbild 29 radialsymmetrisch zum Zentrum des Mittelpunkts 33 ist.
Die Oberfläche in Fig. 2b ist dagegen zu glänzend. Mit anderen Worten ist die Strahlaufweitung des Reflexionsstrahls 24 zu gering. Die Lichtintensität ist bereits nach einem Winkelbereich von etwa 0,5° im Wesentlichen vollständig abgefallen. Darüber hinaus ist die Lichtverteilung zu anisotrop, d. h. der Lichtabfall in X- und Y-Richtung des Koordinatensystems erfolgt unterschiedlich schnell.
Bei den Fig. 2a und 2d ist die Lichtaufweitung jeweils relativ ausgeprägt; darüber hinaus weisen diese Oberflächen eine Isotropie auf. Dieses Reflexionsverhalten liegt in einem gerade eben noch brauchbaren Grenzbereich.
In Fig. 2a ist schließlich eine zu sehr diffus streuende Oberfläche dargestellt, die darüber hinaus eine zu starke Isotropie zeigt. Die dazugehörige Oberfläche ist ähnlich wie die der Fig. 2b zugehörige Oberfläche nicht mehr für den vorgesehenen Zweck brauchbar.
In Fig. 3 ist schließlich noch eine andere Auftragungsart für die Projektionsdiagramme der Fig. 2 dargestellt. Die eingezeichneten Linien stellen Linien gleicher Helligkeit 35 dar. Die jeweiligen Unternummerierungen entsprechen denen der Fig. 2. Wünschenswert ist somit eine Oberfläche, die bei einer Messung das Diagramm der Fig. 3c zeigt, so dass die Linien gleicher Helligkeit im Wesentlichen kreisförmig um den Mittelpunkt 33 herum liegen und in einem definierten Abstand zueinander liegen - wobei der Abstand der Linien ein Maß für die Winkelaufweitung des Reflexionsstrahls 24 darstellt.
Die Oberflächen sollten vorzugsweise auf beiden Seiten des Walzprodukts gleich sein und im Idealfall das Reflexionsverhalten nach Fig. 2c bzw. 3c aufweisen.
Geringfügige Abweichungen zwischen den beiden Seiten sind jedoch tolerabel . So kann beispielsweise ein Walzprodukt mit einer ersten Seite, die ein Streuverhalten nach Fig. 2c bzw. Fig. 3c aufweist und deren zweite Seite ein Streuverhalten gemäß Fig. 2b oder 2d bzw. Fig. 3b oder 3d aufweist noch vorteilhaft zur Ausbildung eines Leuchtenreflektors verwendet werden.
Die Walzprodukte bestehen vorzugsweise aus einem Metall wie insbesondere Aluminium. Bei der Verwendung von Aluminium sollte der Massenanteil des Aluminiums im Basismaterial gewissen Mindesterfordernissen genügen, wie beispielsweise zumindest einen Gewichtsanteil von mehr als 99 Gew.-%, 99,5 Gew.-%, 99,8 Gew.-%, 99,85 Gew.-%, 99,9 Gew.-% bzw. 99,95 Gew.-% aufweisen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Walzprodukt, insbesondere aus einem metallischen Werk- stoff zur Verwendung als Reflektormaterial in der
Lichttechnik, mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, bei dem die Oberflächen beider Seiten ein streuendes Reflexionsverhalten für Licht zeigen, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionsverhalten beider Oberflächen im Wesentlichen gleich ist.
2. Walzprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen ein wenigstens teilweise diffus streuendes Reflexionsverhalten zeigen.
3. Walzprodukt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen ein im Wesentlichen i- sotropes Reflexionsverhalten zeigen.
4. Walzprodukt nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in unterschiedlichen Richtungen gemessenen Glanzgrade der Oberflächen um weniger als 15 %, vorzugsweise um weniger als 12 %, besonders vorzugsweise um weniger als 9 %, bevorzugt um weniger als 6 % differieren .
5. Walzprodukt nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Glanzgrade der Oberflächen höher als 45 %, vorzugsweise höher als 50 %, besonders vorzugsweise höher als 60 %, bevorzugt höher als 70 % sind.
6. Walzprodukt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Glanzgrade der ersten und der zweiten Oberfläche um weniger als 15 %, vorzugsweise um weniger als 12 %, besonders vorzugswei- se um weniger als 9 %, bevorzugt um weniger als 6 % unterscheiden.
7. Walzprodukt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtreflexion höher als 80 % ist, vorzugsweise höher als 84 % ist, besonders vorzugsweise höher als 86 % ist.
8. Walzprodukt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen eine ge- glänzte und/oder anodisierte Oberflächenschicht aufweisen.
9. Walzprodukt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Oberflächen wenig- stens eine transparente Kratzschutzschicht und/oder Korrosionsschutzschicht angeordnet ist.
10. Walzprodukt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzprodukt aus Alumini- um oder dessen Legierungen besteht oder Aluminium oder dessen Legierungen enthält, wobei das Aluminiumbasismetall eine Reinheit von wenigstens 99 Gew.-%, insbesondere wenigstens 99,5 Gew.-%, vorzugsweise 99,8 Gew.-%, besonders vorzugsweise wenigstens 99,85 Gew.-%, bevor- zugt wenigstens 99,9 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 99,95 Gew.-% enthält.
11. Walzprodukt nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres der Be- Schreibung und/oder der Zeichnung entnehmbares Merkmal.
12. Verfahren zur Herstellung eines Walzprodukts nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzprodukt zunächst gewalzt wird und anschließend geglänzt wird, derart, dass das gewünschte Reflexionsverhalten resultiert.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen zunächst mit unterschiedlichem Re- flektionsverhalten ausgebildet werden, und anschließend zumindest eine Oberfläche geglänzt wird, derart, dass die Oberflächen ein im Wesentlichen gleiches Reflekti- onsverhalten erhalten.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzvorgang mehrere Walzschritte aufweist, sowie vorzugsweise wenigstens einen Reinigungsschritt zur Reinigung der Oberflächen.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung der Oberflächen ein stark alkalisches Bad verwendet wird.
16. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres der Beschreibung und/oder der Zeichnung entnehmbares Merkmal.
17. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die das Walzprodukt bearbeitenden Walzen gestrahlte Oberflächen aufweisen, insbesondere mit rundem oder kantigem Strahlgut gestrahlte Oberflächen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die das Walzprodukt bearbeitenden Walzen Oberflächen aufweisen, die durch Laser beam finishing, electron beam finishing und/oder electron discharge texturing präpariert wurden.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Geschwindigkeitssynch.ro- nisierungsvorrichtung vorgesehen ist, die eine im We- sentlichen gleichartige Geschwindigkeit von Walzenoberflächen und den Oberflächen des zu bearbeitenden Walzguts bewirkte.
20. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 19, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres der Beschreibung und/oder der Zeichnung entnehmbares Merkmal.
21. Verwendung eines Walzprodukts nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für den Reflektor und/oder den Blendschutz ei- ner Leuchte, insbesondere einer Leuchte für Leuchtstoffröhren, wie einer Rasterleuchte und/oder einer Langfeldleuchte .
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