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Title:
DEFLECTION MIRROR AND METHOD FOR PRODUCING THE DEFLECTION MIRROR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/090588
Kind Code:
A2
Abstract:
Deflection mirrors made of aluminum foil with a back coating already exist. The aim of the invention is to develop a recyclable deflection mirror, which can be produced in a problem-free manner, can be used over a long period of time and which serves to deflect reflective rays. To this end, the invention provides that the actual mirror is made of a deep-drawn thermoplastic film that is shaped in the form of a mirror. A reflective coating is applied to one of both surfaces, preferably the rear side. This film mirror can have a back made of an expandable material optionally provided with reinforcements and attachments.

Inventors:
REUTER PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/050426
Publication Date:
October 21, 2004
Filing Date:
April 02, 2004
Export Citation:
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Assignee:
DURLUM LEUCHTEN (DE)
REUTER PETER (DE)
International Classes:
G02B5/08; F21V7/22; (IPC1-7): G02B5/08; B29D11/00; F21V7/22; G02B5/13; G02B5/136
Attorney, Agent or Firm:
Neumann, Gerd (Binzen, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Umlenkspiegel zum Reflektieren von Licht bestehend zumindest aus einer Folie, da durch gekennzeichnet, dass er aus einer tiefgezogenen, thermoplastischen, in die Form verbrachten Folie besteht, die auf einer der Oberflächenalso eine der beiden Seitenreflektierend beschichtet ist.
2. Umlenkspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie transparent und die reflektierende Beschichtung auf der Rückseite der Folie aufgebracht ist.
3. Umlenkspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Quer schnitt der Folie kleiner 3 mm, vorzugsweise 0, 51 mm, dünn ist.
4. Umlenkspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus einem alterungsbeständigen, UV unempfindlichen Material, wie Polycarbonat hergestellt ist.
5. Umlenkspiegel insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelfläche der Folie unterschiedliche Neigungswinkel aufweist, derart dass sie eine Freiformfläche hat, also unterschiedliche Flächen eines Spiegels unterschiedliche Reflexionen erbringen, und damit ein Spiegel ggf. auch un terschiedliche Flächen ausleuchtet.
6. Umlenkspiegel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelfläche segmentiert ist.
7. Umlenkspiegel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelflächefa cettenartig strukturiert ist.
8. Umlenkspiegel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamt fläche eines Spiegels aus mehreren Segmenten, Facetten besteht.
9. Umlenkspiegel nach einem der Ansprüche 58, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Flächen, Segmente, Facetten des Spiegels mit einer unterschied lich optisch wirksamen Beschichtung, wie auch Farben, versehen ist.
10. Umlenkspiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die reflektierend beschichtete Fläche mit einer diese Oberfläche schützen den, kratzsicheren weiteren Beschichtung versehen ist.
11. Umlenkspiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die reflektierende beschichtete Seite des Spiegels ausgesteift ist.
12. Umlenkspiegel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite mit min destens einer Rippe oder Spant ausgesteift ist.
13. Umlenkspiegel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabili sierung des geformten Teils durch zumindest teilweises Hinterfüllen der beschichte ten Seite der Folie mit schäumbarer Masse durchgeführt ist.
14. Umlenkspiegel, nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die schäumbare Masse bei Raumtemperatur geschäumt ist.
15. Umlenkspiegel nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in die schäumbare Masse vorzugsweise mehrere Einlegeteile, wie Schraubenköpfe, muttern, Haken ect. eingegeben sind.
16. Umlenkspiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Aussteifung der Rückseite des Spiegels mit einer Metallplatte erzeugt ist.
17. Umlenkspiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Aussteifung in Form eines Rahmens oder Rasters auf der beschichteten Seite des geformten Teiles mit Schaumstoffkleber eingebettet und bezüglich der Kon tur des Reflektors reproduzierbar justiert ist.
18. Umlenkspiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Aussteifung durch kraftschlüssige Verbindung der Aufhängebzw. Be festigungselemente in Form von Profilen, Schienen, Platten oder dergleichen bewirkt ist.
19. Umlenkspiegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Aussteifung durch das Einlegen und kraftschlüssige Verbinden einer angepassten und zumindest teilweise mit der Negativform versehenen Platte, die auch ein mit Aufhängevorrichtungen ausgestatteter Hartschaum sein kann, bewirkt ist.
20. Verfahren zum Herstellen eines Umlenkspiegels zur Reflektion von Lichtstrahlen, da durch gekennzeichnet, dass eine thermoplastische Folie unter Wärmeeinwirkung tief gezogen und in die gewünschte Spiegelform verbracht, anschließend auf einer der Oberflächen mit einer reflektierenden Beschichtung versehen und formstabilisierend abgestützt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite der dann transparenten Kunststofffolie mit einer hochreflektierenden Beschichtung versehen wird.
Description:
Umlenkspiegel und Verfahren zur Herstellung des Umlenkspiegels Umlenkspiegel aus Kunststoff-oder Metall-Kunststoff-Verbundkörpern mit einer massiven, aber dünnen Außenschicht und einer geschäumten Hinterschicht finden heute weitverbreite- ten Einsatz in der Automobilindustrie und Klimatechnik. Ein bekanntes und weit verbreitetes Produkt ist ein Sandwichprodukt aus Aluminiumfolie und Kunststoffrücken.

Diese leichten, stabilen und meist witterungsbeständigen Formteile haben den Hauptvorteil des geringen Gewichts bei hoher Steifigkeit, guter Wärmedämmung und der Möglichkeit, ei- ne große Zahl an Oberflächeneigenschaften auf dem gleichen Grundkörper zu realisieren.

Bei den meisten Anwendungen werden ebene Platten verwendet, deren Oberfläche dem je- weiligen Anwendungsfall entsprechend gestaltet wird, wobei diese Gestaltung fast aus- schließlich in der Anpassung von Farbe und Korrosionsschutz besteht. Die Fertigung der Platten erfolgt meist kontinuierlich durch die Füllung des Raumes zwischen zwei synchron laufenden Metallbändern mit Schaum und dessen Aushärtung in der Kalibrierstrecke. Einzel- ne Platten werden auch in Formen hergestellt.

Bei Bauelementen aus Kunststoff tritt das Problem der wesentlich größeren Wärmedehnung als bei Stahl auf. Durch die Unterschiede zwischen verschiedenen Kunststoffen im allgemei- nen und faserverstärkten Kunststoff-Bauteilen im besonderen bereitet das Phänomen des Verzugs weitere Schwierigkeiten. Der Verzug, also die irreversible Verformung nach der Entnahme aus dem Formwerkzeug, entsteht in der Regel durch örtlich unterschiedliche Schwindung des sich abkühlenden Kunststoffes bei unterschiedlichen Wandstärken, durch die Verwendung unterschiedlicher Materialien, die Beimengung von Füllstoffen oder ani- sotropen Eigenschaften in Fließrichtung und senkrecht dazu. Besonders häufig tritt Verzug bei Verbundbauteilen, zum Beispiel aluminiumfolienhinterspritzten Systemen auf, insbeson- dere dann, wenn eine Komponente des Verbundsystems, in der Regel die Aluminiumfolie, unverstärkt und die andere (n) Komponente (n), in der Regel der hinterspritzte Kunststoff, fa- serverstärkt vorliegen. Dadurch, dass sich die Aluminiumfolie bei Temperaturerhöhung übli- cherweise stärker ausdehnt als die hinterspritzte Substratschicht, wird häufig bereits nach dem Auskühlen des frisch hergestellten Verbundbauteiles eine Verformung in Form einer Aufwölbung oder Abflachung des gesamten Bauteiles beobachtet.

Des weiteren lässt sich vielfach eine reversible temperaturabhängige Verformung bei den Bauteilen nicht verhindern. Die auftretenden Längenänderungen und/oder Auswölbungen führen dazu, dass diese Bauteile ihre Funktion nicht mehr erfüllen können.

Gerade bei Reflektoren werden diese Fehler nicht nur optisch als störend empfunden, son- dern führen oft zum Ausschuss. Da schon geringe Änderungen der Geometrie der Freiform- oberfläche den Reflexionswinkel stark beeinflusst, hat die Formsicherheit und die Formstabi- lität größte Priorität.

Nach dem heutigen Stand der Technik gefertigte Kunststoffreflektoren sind überwiegend Spritzgussteile. Solche Teile müssen fertigungsbedingt über große Wandstärken verfügen.

Die Formwerkzeuge sind sehr teuer und in ihrer Größe auf relativ kleine Werkstücke be- schränkt. Die Werkstoffauswahl wird durch die Anforderungen des Fertigungsverfahrens stark eingeschränkt und Verzugserscheinungen nach der Entformung sind nicht vermeidbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zurunde, ein aus wenigen unterschiedlichen, recyclebaren Materialien bestehendes geformtes Teil als Umlenkspiegel zu schaffen, welches einfach, kostengünstig und rationell in vielen Gestaltungsvariationen formstabil herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Umlenkspiegel aus einer vorzugsweise transparenten, tiefgezogenen, thermoplastischen, in die Spiegelform verbrach- ten Folie besteht, die auf einer der beiden Oberflächen-bei einer transparenten Folie vor- zugsweise die Rückseite der Folie-reflektierend beschichtet ist. Unter Erwärmung wird mit- tels eines Tiefziehprozesses das geformte Teil hergestellt und anschließend zur Erlangung spezifischer Eigenschaften mit den dazu notwendigen Maßnahmen behandelt. Unter Folie ist eine Kunststofffolie, eine Metallfolie oder auch Elemente aus einem Mineral, wie Glas, zu verstehen. Dieses Formteil aus der Folie kann schon die endgültigen Oberflächeneigen- schaften besitzen aber auch noch mit Farben, Strukturen, Reflexionsschichten, Entspiege- lung (en), Folien oder dergleichen versehen werden.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die tiefgezogene, thermoplastische Folie für die Herstel- lung eines Spiegels Verwendung findet, dessen Spiegelfläche mehr als eine gesonderte Flä- che oder Punkte ausleuchtet, unterschiedliche Reflexionen ermöglicht und dazu besonders segmentiert ist.

Durch die geringe Dicke der Folie, angestrebt sind Foliendicken von 0,5-1 mm, werden die Transmissionsveriuste minimiert und auf Größen reduziert, die beispielsweise einem außen reflektierend beschichteten und mit einem Schutzlack behandelten Spritzgussteil entspre- chen.

Durch vorteilhafterweise nachträgliche, vorzugsweise auf der Innenseite erfolgende Behand- lung (en) der Oberfläche, beispielsweise durch das Aufbringen einer optisch wirkenden, vor- zugsweise reflektierenden Schicht, erhält man einen robusten, kratz-und scheuerfesten Um- lenkspiegel, der leicht zu reinigen ist.

Bei geringen Abmessungen reicht die Eigenfestigkeit der verformten Kunststofffolie für viele Anwendungen aus, bei größeren Umlenkspiegeln kann durch die Integration von Rippen und/oder Spanten und/oder Verstrebungen nach dem Tiefziehen und Beschichten der Folie- ninnenseite die Festigkeit, Stabilität und Handhabbarkeit stark verbessert werden.

Auch die in der praktischen Anwendung meist notwendigen Aufhänge-bzw. Befestigungs- elemente in Form von Profilen, Schienen, Platten oder dergleichen können zur Versteifung des geformten Teiles beitragen. Dabei ist zu unterscheiden zwischen kraftschlüssiger und formschlüssiger Anbindung der Aufhängevorrichtung (en) an die geformte und beschichtete Folie.

Vorzugsweise werden die Haltevorrichtungen in Form eines Rahmens oder Rasters mit Schaumstoffkleber kraftschlüssig eingebettet und bezüglich der Kontur des Reflektors repro- duzierbar justiert.

Des weiteren besteht die Möglichkeit durch Einlegen und Einkleben einer angepassten und zumindest teilweise mit der Negativform versehenen Platte, die beispielsweise eine Hart- schaumplatte sein kann, der geformten und beschichteten Folie Stabilität zu verleihen und gleichzeitig Aufhängemöglichkeiten zu integrieren.

Zu den formstabilisierenden Behandlungen zählt auch das Beschichten mit ein-oder mehr- komponentig aufschäumbaren Massen, das Einbringen von Verstrebungen, Doppelungen, die Herstellung von Wanddickendifferenzen, die werkstofftechnische Beeinflussung der ver- wendeten Materialien zur Reduzierung der Wärmeausdehnung, des Quellverhaltens bei Feuchtigkeitseinfluss, des Alterungsverhaltens der verwendeten Werkstoffe, ihres Brandver- haltens, der Schallabsorption, der Steifigkeit und Härte, der Händelbarkeit, der Formsicher- heit und so weiter.

Der Spiegel kann gleichmäßig geformt, aber auch eine facettenähnliche Spiegeloberfläche haben, um gezielt gewünschte Flächen anzuleuchten, und zwar auch mit einem Spiegel un- terschiedliche Flächen. Dabei können auch einzelne Flächen eines Spiegels entspiegelt sein.

In der Zeichnung ist ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Spiegels im Querschnitt darge- stellt. Die dargestellte Ausführungsform ist ein sogenannter Facettenspiegel, also ein Spie- gel, der an seiner Spiegelfläche unterschiedliche Reflektionswinkel hat.

Die in die Form des Spiegels verbrachte Folie ist transparent und mit 1 bezeichnet. Mittels eines nicht dargestellten Werkzeuges wird die Folie in diese Form verbracht, tiefgezogen.

Auf die Rückseite der tiefgezogenen Folienform wird eine reflektierende Beschichtung auf- gebracht, die so dünn ist, dass sie in der Zeichnung nicht dargestellt werden kann, sie be- trägt etwa 0, 8 u. Aufgrund der Transparenz der Folie reflektiert die Folie in Richtung der Pfei- le 2. Damit ist die spiegelnde Schicht durch die Folie 1 kratzfest geschützt.

Zur Befestigung des dargestellten Spiegels, aber auch zur Stabilisation ist auf die Rückseite der Form eine Kleberschicht 3 aufgespritzt, auf die dann ein Kunststoffschaum 4 aufgebracht ist. Auf der Rückseite des Spiegeikörpers ist weiterhin eine Adapterplatte 6 mit dem Schaum 4 verbunden, in den Schrauben 7 zur Befestigung an eine beliebige Wand eingebracht sind.

Ein solcher Spiegelkörper, der also auf der spiegelnden Seite unterschiedliche, aber auch wiederkehrende Spiegelformen mit unterschiedlichsten Reflektionswinkeln aufweist, kann zu mehreren dicht nebeneinander verbunden werden. Deshalb sind die seitlichen Wandungen 8 der Form senkrecht zur Adapterplatte 6 ausgerichtet. Die Wandungen 8 von zwei benachbar- ten Spiegeln gleicher Art liegen dann unmittelbar nebeneinander.

Selbstverständlich sind unterschiedlichste Spiegel auf diesem Wege herstellbar. Dazu gehö- ren Hohlspiegel genauso wie solche, die gezielt besondere Flächen anstrahlen, und zwar auch nur ein Spiegelkörper, der von nur einer Lichtquelle angestrahlt wird, mehrere vonein- ander getrennte Flächen.