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    De4236799(c2) De4236799(c2) Document Transcript

    • 1111111111111111111111111111111111111 11111111 II III II III 11111111111111111111 @ BUNDESREPUBLIK @ Patentschrift ® Int. C1.5: B23P 13/00 DEUTSCHLAND @) DE 42 36 799 C 2 G 02 B B 44 F 5/124 1/00 N B24B 13/015 t.) B 23 P 15/24 ® Aktenzeichen: P4236799.9-14 @ Anmeldetag: 30.10.92 DEUTSCHES @ Offenlegungstag: 5. 5. 94 @ Veroffentlichungstag PATENTAMT der Patenterteilung: 8. 9. 94 Innerhalb von 3 Monaten nach Veroffentlichung der Erteilung kann Einspruch erhoben werden @ Patentinhaber: ® Erfinder: Gubela sen., Hans-Erich, 77887 Sasbachwalden, DE gleich Patentinhaber ® Vertreter: @ Fur die Beurteilung der Patentfahigkeit Zipse, E., Dipl.-Phys., 76530 Baden-Baden; in Betracht gezogene Druckschriften: Habersack, H., Dipl.-Ing., Pat.-Anwalte, 80639 GB 269760 Munchen ® Verfahren zur Herstellung eines Abformwerkzeuges mit einer wurfelstrukturf6rmigen Oberflache zum Herstellen von Hochleistungs-Tripel-ReflektorenNt.)enenr-.=(II)~wQ BUNDESDRUCKEREI 07.94 408136/218 3S
    • DE 42 36 799 C2 1 2 Beschreibung Fig. 1 ein auf seiner Schmalseite liegendes Band, von dem das Verfahren ausgeht. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Fig. 2 zeigt das angeschliffene Band in der ersteneines Abformwerkzeuges mit einer wiirfelstrukturfor- Schleifrichtung mit der gebrochenen Kante.migen Oberflache zum HeOrstellen von Hochleistungs- 5 Fig. 3 zeigt die durch das Kerben an den beiden je-Tripel-Reflektoren, ausgehend von bandfOrmigem Ma- weiligen Seiten der Kerben entstandenen Reflexionsfla-terial mit rechteckigem Querschnitt. chen. In der GB-PS 269 760 ist ein derartiges Werkzeug Fig. 4 zeigt im Langsschnitt die seitliche Profilierungbeschrieben, bei dem die Herstellung der wiirfelformi- des Bandes.gen, reflektierenden Flachen durch Verwendung einzel- 10 Fig. 5 zeigt eine ahnliche Ansicht wie Fig. 4.ner Stifte erfolgt. Hierzu werden die Stifte fiir die Werk- Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf das fertige Band.zeuge fiir wiirfelahnliche Tripel-Reflektoren zusam- Fig. 7 zeigt drei zusammengesetzte Bander gemaBmengesetzt. Dazu wird jeder Stift in drei Richtungen Fig. 6.angeschliffen, so daB eine vollstandige Wiirfelecke ent- Fig. 8 zeigt Abformungen einzelner Tripel oder Ban-steht. 15 der aus der Werkzeugflache von Fig. 7. Es hat sich nun gezeigt, daB wiirfelformige Mikro- Wie sich aus den Figuren der Zeichnung ergibt, wirdstrukturen mit solchen Sechskantstiften nicht herge- von einem Band 3, beispielsweise aus Metall, ausgegan-stellt werden konnen, da diese Mikrostrukturen etwa gen, auf dem die beiden Schleifrichtungen 1 und 2 ange-eine Zehnerpotenz kleiner als die bisher bekannten geben sind. Die Schleifrichtung 2 steht im rechten Win-Strukturen sind. Hierzu miiBten Sechskantstifte ver- 20 kel zur ersten Schleifrichtung 1. Zugleich folgt die erstewendet werden, die viel zu diinn sind. Schleifrichtung 1 dem Verlauf des Bandes. An einer Aus der genannten britischen Patentschrift ergibt sich Kante 4 dieses Bandes 3 wird nun iiber die gesamteauch eine weitere Ausbildung des Werkzeuges, das aus Bandliinge eine eine Reflexionsflache 12 bildendezwei aufeinanderliegenden Platten mit Einkerbungen Schrage in der Schleifrichtung 1, z. B. in einem Winkelbesteht. Hierbei tritt jedoch im FaIle der Mikrostruktu- 25 von 60 geschliffen. Die Schrage beginnt in der Mitte 15 0 ,ren die Schwierigkeit auf, die Platten so zueinander fest- der oberen Breite des Bandes und fallt zur Seite 7 deszulegen, daB sich eine gleichmaBig strukturierte Ober- Bandes abo Die genannte Winkelangabe und die weite-flache ergibt. ren Winkelangaben werden nur beispielhaft genannt, So hat die Erfahrung gezeigt, daB bereits bei Schliis- urn das Schleifverfahren in seiner Grundstruktur zu er-selweiten von etwa 2 mm der einzelne Stift oder die 30 lautern.Platten beim Schleifen schwer zu handhaben sind und Der Winkel und/oder die Winkel, Z. B. der Schrage,auBerdem Winkelfehler auftreten. konnen entsprechend dem spater zu wahlenden opti- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- schen Abformmaterial und unter Beriicksichtigung desgrunde, ein Abformwerkzeug mit einer wiirfelstruktur- Brechungsindexes des Abformmaterials verandert wer-formigen Oberflache zu schaffen, mit dem Hochlei- 35 den. AuBerdem kann der Winkel so gewahlt werden,stungs-Tripel-Reflektoren mit Mikrostrukturen in einfa- daB die Reflexionsrichtung oder Reflexionsstreuung descher Weise durch Abformen hergestellt werden konnen. angestrebten Tripels verandert wird. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemaB Pa- Die zweite Schleifrichtung 2 wird nun angewendet,tentanspruch 1 gelost. urn die zweite Kante 5 quer zu ihrer Laufrichtung mehr- Mit dem erfindungsgemaBen Verfahren werden meh- 40 fach zu kerb en, so daB diese Kerben 6 wie Treppenstu-rere Vorteile erreicht. So ermoglicht das erfindungsge- fen erscheinen (Fig. 3). Die Kerben 6 haben eine Win-maBe Verfahren, fiir Mikrostrukturen wiirfelahnliche keloffnung von beispielsweise 120 und durchziehen 0Tripel zu verwenden, die sehr winkelgenau gefertigt 75% der oberen Schmalseite des Bandes. Fiir die An-werden konnen, so daB durch GieBen oder Pragen mit bringung der Kerben wird das Band 3 in Richtung deroptisch guten Werkstoffen, wie Polymethylmethacrylat, 45 Schleifrichtung 2 beispielsweise in einem Winkel vonPolycarbonat oder Polyester, reflektierende Formteile 30 geneigt. 0gewonnen werden, die alle bisherigen Verfahren mit Fig. 3 zeigt die durch das Kerben an den beiden je-dies en Werkstoffen und dazu moglichen Abformtechni- weiligen Seiten der Kerben 6 entstandenen Reflexions-ken in der erzielbaren Retroreflexionsleistung iibertref- flachen 13, 14 in Draufsicht. Die Reflexionsflache 12 istfen. 50 durch die Kerben 6 zackenformig verkleinert worden. Beim erfindungsgemaBen Verfahren werden die Die hochsten Punkte der entstandenen Struktur sind mitwichtigen reflektierenden Flachen nur durch zwei 15 gekennzeichnet. Damit sind bereits die notwendigenSchleifrichtungen erzeugt. Die reflektierenden Flachen Reflexionsflachen 12, 13, 14 fiir die Bildung der Tripelkonnen in Mikrostruktur ausgefiihrt werden und fiir die geschliffen.Abformung reflektierender Bogen, Blattware und elasti- 55 Urn die geschliffenen Reflexionsflachen nun zur Bil-scher und/oder aufwickelbarer Folien verwendet wer- dung von wiirfelformigen Tripelflachen fiir die Retrore-den. flexion zueinander eng anordnen zu konnen, wird das Bei der Herstellung von Mikrotripeln mit dem erfin- Band an den Seiten 7 und 8, wie bei 9 dargestellt, profi-dungsgemaBen Verfahren konnen Durchmesser der Mi- liert.krotripel erzeugt werden, die kleiner als 1,5 mm sind 60 In Fig. 4 ist im Langsschnitt die seitliche Profilierungoder sogar nur 0,1 mm. 9 des Bandes 3 dargestellt. Die Profilierung 9 wird quer Die Anspriiche 2 und 3 enthalten wertvolle Bereiche- zur Laufrichtung des Bandes 3 vorgenommeno Beiderungen und spezielle Ausfiihrungsmoglichkeiten des Seiten des Bandes werden spiegelbildlich gekerbt mitVerfahrens nach der Erfindung. einem Offnungswinkel von 1200 , so daB das Band im Anhand der Zeichnung solI am Beispiel einer bevor- 65 Langsschnitt einer Aneinanderreihung von Sechseckenzugten Ausfiihrungsform des Abformwerkzeuges das entspricht, wobei jeweils jedes Sechseck 10 eine ge-Verfahren gemaB der Erfindung naher erlautert werden. meinsame Seite 11 mit dem benachbarten Sechseck hat. In der Zeichnung zeigt Dies ist in Fig. 5 dargestellt.
    • DE 42 36 799 C2 3 4 Fig. 6 zeigt in Draufsicht das fertige Band 3 fUr das tiber die gesamte Bandlange eine eine erste Refle- Abformwerkzeug. Durch die Profilierung 9 haben jetzt xionsflache (12) bildende Schrage in einer Schleif- die Reflexionsflachen 12, 13, 14 ihre endgiiltige GroBe richtung (1) geschliffen wird, die in der Mitte (15) erhalten. der schmalen Seite des Bandes beginnt, worauf die Fig. 7 zeigt drei Bander 3, die in gleicher Art herge- 5 der abgeschliffenen Kante (4) benachbarte Kante stellt wurden und nun so paBgenau zusammengesetzt (5) an der schmalen Seite des Bandes (3) zur Bil- sind, daB die Reflexflachen 12, 13, und 14 jeweils zu dung der weiteren Reflexionsflachen (13, 14) in ei- einem Tripelzentrum 16 hin geneigt sind und wtirfelfor- ner zur ersten Schleifrichtung (1) senkrecht verlau- mige Tripelflachen bilden. fenden Schleifrichtung (2) durch Schleifen quer zu Die Bander 3 konnen nun so zusammengefaBt zum 10 ihrer Laufrichtung mehrfach mit Kerben (6) verse- Pragen oder GieBen von Tripelreflektoren zur Totalre- hen wird, worauf die beiden breiten Langsseiten (7, flexion verwendet werden, die eine wiirfelformige 8) des Bandes derart mit spiegelbildlich zueinander Struktur zeigen. verlaufenden Einkerbungen (9) mit einem Off- Die Zusammensetzung des Werkzeuges aus solchen nungswinkel von 1200 versehen werden, daB das Bandern 3 erlaubt eine besonders hohe Abbildungsge- 15 Band (3) im Langsschnitt einer Aneinanderreihungnauigkeit. von Sechsecken (10) entspricht, wobei jeweils jedes Fig. 8 zeigt Abformungen einzelner Tripel oder Ban- Sechseck (10) eine gemeinsame Seite (11) mit demder aus der Werkzeugflache in Fig. 7. benachbarten Sechseck hat und dadurch die Refle- Fiir die Herstellung weiterer Werkzeuge konnen xionsflachen (12, 13, 14) ihre endgiiltige GroBe er-elektrogalvanisch Kopien der wiirfelformigen Struktur 20 haiten, und daB schlieBlich mehrere so geformtehergestellt werden, wie z. B. in Fig. 8. Auf diese Weise Bander mit ihren profilierten breiten Langsseitenkonnen einzelne Tripel und Tripelbander erzeugt wer- zusammengesetzt werden, derart, daB die Refle-den. Dabei tragt jetzt jedes Band spiegelgerecht voll- xionsflachen (12,13,14) jeweils zu einem Tripelzen-standige Tripe!. trum (16) hin geneigt sind und so die wiirfelstruk- Die Tripel und/oder Bander und/oder Gruppen von 25 turfOrmige Oberflache bilden.Bandern konnen auch auf Abstand angeordnet sein, wie 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-in Fig. 8, urn z. B. lichtdurchlassige Flachen zwischen zeichnet, daB die Bander (3) oder Gruppen vonden retroreflektierenden Tripeln zu schaffen. Bandern (3) im Abstand voneinander angeordnet Auch konnen sie zueinander jeweils folgend verdreht werden, urn lichtdurchlassige Flachen zwischen denangeordnet werden, z. B. urn 30 urn eine Weitwinklig- 0 , 30 Wiirfelstrukturen zu erzeugen.keit nach vie len Seiten zu erreichen. Auch konnen Dreh- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge-winkel von 5 Grad, 7,5 Grad, 15 Grad, 30 Grad, 45 Grad, kennzeichnet, daB die Wiirfelstrukturen und/oder60 Grad oder 180 Grad gewahlt werden. Bander (3) und/oder Gruppen von Bandern (3) in Auch konnen die Tripel und/oder Bander und/oder der Hohe unterschiedlich angeordnet werden, urnGruppen in der Hohe zueinander unterschiedlich ange- 35 z. B. gewolbte und/oder geneigte Oberflachen und/ordnet werden, indem z. B. gewolbte und/oder geneigte oder Raumkorper zu erzeugen.Oberflachen und/ oder Raumkorper entstehen. Mit dem beschriebenen Verfahren ist die Grundlage Hierzu 1 Seite(n) Zeichnungengeschaffen, viele retroreflektierende Produkte zu schaf-fen, insbesondere mit einer Mikrostruktur von wiirfel- 40ahnlichen Tripeln. Das erfindungsgemaBe Verfahrenzur Herstellung des Abformwerkzeuges macht viele Re-flexstoffe mit wiirfelahnlichen Tripeln, wie Bogen, Ban-der, Etiketten, aufrollbare Folien, iiberhaupt erst mog-lich und bietet diese zu hochsten Lichtreflexleistungen 45durch die besondere TripeJform in Mikrostruktur. Mit dem erfindungsgemaB hergestellten Abform-werkzeug konnen Produkte zur retroreflektiven und/oder diffusen Lichtreflexion im StraBen-, Schienen-,Luft- und Seeverkehr, in der Raumfahrt, in der Opto- 50elektronik und Steuerungstechnik gefertigt werden. Lichtdurchlassige oder teiltransparente Platten, Bo-gen oder Folien, die mit dem erfindungsgemaB herge-stellten Abformwerkzeug hergestellt sind, konnen auchvor Lichtquellen, z. B. innenbeleuchteten Schildern oder 55Armaturenbrettern, so angebracht werden, daB nichtdie glatte Lichteintrittseite des Reflektors, sondern dieTripelriickseite dem Licht zugewandt ist. So wirkt derumgekehrte Tripelreflektor als Lichtstreuscheibe. 60 Patentansprtiche 1. Verfahren zur Herstellung eines Abformwerk- zeuges mit-einer wiirfelstrukturformigen Oberfla- che zum Herstellen von Hochleistungs-Tripel-Re- 65 flektoren, ausgehend von bandformigem Material mit rechteckigem Querschnitt, dadurch gekenn- zeichnet, daB an einer Kante (4) des Bandes (3)
    • ZEICHNUNGEN SEITE 1 Nummer: DE 4236799 C2 Int. C1.5: 823 P 13/00 Ver6ffentlichungstag: 8. September 1994 9 9 9 9 / J I I ---- 90" rtt~H~ -F(S::- J 9 9 9 9 Fig, 1 10 10 11_ 18 11 5 8 ~J~)~~J Fig. 5 r= 15 12 J~ 2 - - 12 .·1 Fig, 2 FIg,6 3 1 Fig, 3 Fig,·7 408136/218