Röntgenbrille

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Hintergrund

Röntgenbrillen sind ein neuartiges Produkt, das die Illusion erzeugt, dass der Benutzer durch feste Objekte sehen kann. Es handelt sich um Brillen mit Kunststoffrahmen und speziellen Gläsern aus Pappe. Der Herstellungsprozess, der an ihrer Herstellung beteiligt ist, umfasst das Stanzen von Kunststoff, die Papierherstellung, den Druck und das Kleben. Inspiriert von der wahren Entdeckung der Röntgenstrahlen durch Wissenschaftler des 19. Jahrhunderts, wurden Röntgenbrillen in den 1940er Jahren als Knebelprodukt eingeführt. Heute sind sie zeitlose Ikonen der amerikanischen Popkultur.

Röntgenbrillen erlauben dem Benutzer nicht wirklich, durch Objekte zu sehen. Sie bestehen aus einem Kunststoffrahmen mit Linsen aus schwerer Pappe. In der Mitte jeder Linse sind kleine Löcher mit einem Durchmesser von etwa 0,25 Zoll (0,64 cm) ausgestanzt. Federn, die einen polarisierenden Effekt erzeugen, bedecken die Löcher. Beim Blick durch das Loch erscheinen Objekte mit einem transparenten Umriss und einem festen Zentrum. Dieser Effekt erzeugt die Illusion von Röntgenblick. Der Witzbold benutzt dann die Brille und gibt vor, durch Dinge wie Wände, Kleidung und andere Gegenstände hindurchsehen zu können.

Verlauf

Die Idee, eine Röntgenbrille zu entwickeln, konnte erst mit der Entdeckung echter Röntgenstrahlen entstanden sein. Dies wurde von Wilhelm Röntgen um 1895 getan. Im späten 19. Jahrhundert arbeiteten Röntgen und andere Wissenschaftler mit Elektronen. Er wollte ihre Bewegung visuell festhalten, also wickelte er eine Crookes-Röhre in schwarzes Fotopapier. Während des Experiments stellte Röntgen fest, dass eine mit fluoreszierendem Material beschichtete Platte zu leuchten begann. Er wusste, dass dies nur passieren sollte, wenn das Material sichtbarem Licht ausgesetzt war. Roentgen argumentierte, dass es eine Art unsichtbares Licht geben müsse, und nach weiteren Untersuchungen charakterisierte er dieses neu entdeckte Licht.

Röntgen fand heraus, dass das unsichtbare Licht Materialien wie Aluminium, Holz und menschliche Haut durchdringen kann. Er nannte die Neuentdeckung Röntgenstrahlen und veröffentlichte als erster ein Röntgenbild. In den nächsten Jahrzehnten wurde die Wissenschaft der Röntgenstrahlen weiter verstanden und die Technologie wurde auf die Medizin angewendet. Während die Wissenschaftler ein grundlegendes Verständnis von Röntgenstrahlen hatten, entwickelte die breite Öffentlichkeit einige falsche Vorstellungen. Viele Leute glaubten fälschlicherweise, dass Röntgenstrahlen feste Materialien durchdringen könnten, dass sie sie verwenden könnten, um durch Dinge wie Wände, Kisten und Kleidung zu sehen. Dieser Mythos wurde durch Comic-Helden wie Superman verstärkt, die Röntgenblick verwenden konnten, um durch feste Objekte zu sehen.

Ein früher Vorläufer der Röntgenbrille war die Wonder-Röhre, die in den 1940er Jahren eingeführt wurde. Dieses Produkt, das von der S. S. Adams Company hergestellt wurde, war ein Rohr mit einem einzigen Loch, das eine kleine Feder darüber hatte. Die Feder war in der Röhre versteckt, sodass der Benutzer nichts von ihrer Existenz wusste. Als der Benutzer durch das Rohr auf seine Hand schaute, schien es, als ob er seine Knochen sehen könnte. Der feine Abstand zwischen den Strängen, aus denen die Feder besteht, erzeugte diese Illusion.

Röntgenbrillen wurden später von der Adams Company eingeführt. Damals waren sie relativ beliebt. Dies lag wahrscheinlich daran, dass der Begriff der Röntgenstrahlen neu und nicht gut verstanden war. Heute ist die Öffentlichkeit besser informiert und die Leute glauben nicht wirklich, dass es eine Brille gibt, mit der sie durch Gegenstände sehen können. Röntgenbrillen amüsieren jedoch weiterhin das Neuheitenkäufer und bleiben eine Ikone der amerikanischen Popkultur.

Rohstoffe

Beim Bau von Röntgenbrillen werden verschiedene Rohstoffe verwendet. Dazu gehören Kunststoffe, Pappe, Federn und Veredelungsmaterialien.

Kunststoffe sind Polymere mit hohem Molekulargewicht, die durch verschiedene chemische Reaktionen hergestellt werden. Kunststoffe, die für die Herstellung von Röntgenbrillen geeignet sind, müssen leicht einfärbbar, hitzebeständig und langlebig sein. Als Kunststoffe können thermoplastische Materialien verwendet werden. Dem Kunststoff werden verschiedene Materialien hinzugefügt, um ihn nützlicher zu machen. Dem Kunststoff werden Farbstoffe zugesetzt, um das Material den Designanforderungen anzupassen. Weichmacher wie Glycerin werden hinzugefügt, um die Verarbeitbarkeit und Flexibilität des Materials zu verbessern, und Verstärkungsmaterialien wie Glasfaser können hinzugefügt werden. Schließlich werden auch Stabilisatoren und Antioxidantien zugesetzt, um die Haltbarkeit des Kunststoffs zu verbessern.

Der Kunststoff wird in der Regel in halbfertigem Zustand wie einschmelzbares Granulat oder ausstanzbare Platten von einem Kunststofflieferanten an die Fertigung geliefert. Einige der Additive müssen möglicherweise an dem Punkt eingemischt werden, an dem der Kunststoff zum Formen und zur Bildung des Röntgenbrillengestells vorbereitet wird.

Die Linsen von Röntgenbrillen bestehen aus Karton. Karton ist eine Papiersorte, die aus Zellulosefasern hergestellt wird, die aus Holz oder Recyclingpapier gewonnen werden. Es stehen verschiedene Kartonsorten zur Verfügung, die sich in Dicke und Außenbeschichtung unterscheiden. Für die Linsen sollte ein dünnes, kompaktes Kartonmaterial verwendet werden, das sich nicht verbiegen lässt. Der Karton sollte auch mit einer Beschichtung behandelt werden, die es ermöglicht, dass Farbe oder Siebdruckfarbe auf der Oberfläche haften.

Zur Vervollständigung der Röntgenbrille werden verschiedene Veredelungsmaterialien benötigt. Kleine, dünne weiße Federn werden verwendet, um die Illusion zu erzeugen. Kleber wird verwendet, um die Linsen in ihren Fassungen und die Federn an Ort und Stelle zu halten. Tinten werden verwendet, um die Linsen zu beschichten und ein visuelles Erscheinungsbild bereitzustellen, das den Trick verbessert. Dies ist normalerweise ein spiralförmiges Muster, das die Augen verwirrt.

Design

Das Design der Röntgenbrille konzentriert sich vor allem auf die Rahmengröße, -form und -farbe sowie die Konstruktion der Gläser. Der Rahmen kann in verschiedenen Größen hergestellt werden, eine für Erwachsene und eine für Kinder. Die Form ähnelt normalerweise dicken schwarzen Plastikrahmen der 1950er Jahre, kann aber variieren.

Die Linsen werden in Verbindung mit der Feder sorgfältig entworfen, um beim Durchblicken ein realistisches Röntgenbild zu erzeugen. Andere synthetische Gegenstände können ebenfalls verwendet werden, um einen ähnlichen Effekt zu erzeugen. Das äußere Design der Linsen variiert am stärksten. Es ist entweder mit Tinte oder einer Klebebeschichtung (ähnlich einem Aufkleber) dekoriert. Am häufigsten wird ein spiralförmiges Design verwendet, aber es können auch menschliche oder tierische Augen sowie Hologramme für einen eindringlicheren visuellen Effekt aufgemalt werden.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Die Herstellung von Röntgenbrillen lässt sich in drei verschiedene Phasen unterteilen:Fassungsformung, Linsenherstellung sowie Dekoration und Verpackung.

Rahmenbildung

• 1 Das Brillengestell besteht aus Kunststoff und wird typischerweise im Spritzgussverfahren geformt. Im ersten Schritt dieses Prozesses wird eine hohle Metallform hergestellt, die genau die Größe und Form des gewünschten Rahmens hat. Der Rahmen kann als einzelne Einheit oder als separate Teile hergestellt werden, die zusammengebaut werden müssen. Meistens werden sie als eine Einheit erstellt.
• 2 Als nächstes werden Pellets des Kunststoffpolymers aus einem Sammelbehälter in eine Maschine abgegeben, die sie verflüssigt. Die Pellets werden bei sehr hohen Temperaturen geschmolzen, normalerweise um 300 °F (149 °C). Sobald die Pellets zu einem flüssigen Kunststoff geschmolzen sind, können sie in die Form gespritzt werden.
• 3 Der geschmolzene Kunststoff, genannt Schmelze, wird mit sehr hoher Geschwindigkeit und unter starkem Druck von ungefähr 300-700 psi in eine vorbereitete Form gepresst. Die Schmelze füllt die Form, dann wird noch etwas Schmelze zugegeben, um die Schrumpfung durch Abkühlung und Erstarrung des Kunststoffs auszugleichen.
• 4 Nachdem das Polymer abgekühlt ist, wird es von der Form getrennt. Dieser erstarrte Rahmen wird automatisch entformt und entweder per Förderband oder manuell zum nächsten Schritt bewegt. Die Schmelze und Einspritzung Eine Feder zwischen den Linsen hat einen polarisierenden Effekt und erzeugt die Illusion, dass Objekte einen transparenten Umriss und ein festes Zentrum haben. Zyklus wird alle 10-100 Sekunden wiederholt, abhängig von der Zeit, die der Kunststoff zum Abkühlen und Aushärten benötigt.
• 5 Die Rahmen können dann geglättet werden, um raue Kanten und überschüssiges Plastik zu entfernen. Dies geschieht typischerweise durch eine Schleifmaschine, die rotierende Scheiben mit schleifpapierähnlicher Konsistenz hat, um die Formnähte zu glätten. Ein Arbeiter führt den Rahmen über die rotierende Scheibe, bis die gewünschte Textur erreicht ist. Die Fassungen werden dann zur Anpassstation transportiert, damit sie die Gläser anbringen können.

Objektiverstellung

• 6 Röntgenbrillen haben Linsen aus Pappe. Der Karton wird von einem Lieferanten in großen Bogen in der von den Designern angegebenen Dicke und Sorte bezogen. Vor dem Ausschneiden der Linsen werden die Kartonbögen an Druckmaschinen geschickt. Die Bogen werden in eine Maschine eingezogen, wo sie durch große Walzen laufen. Die Walzen übertragen Farbe auf die Linsen und schaffen so das äußere Erscheinungsbild. Dieses Design ist normalerweise eine Schwarz-Weiß-Spirale. Auf jedem Blatt sind zahlreiche Linsen aufgedruckt.
• 7 Nach dem Aufbringen und Aushärten des Dekors werden die Linsen mit Stanzmaschinen aus den Kartonbögen ausgeschnitten. Der Karton wird in eine Maschine gelegt und unter Stempel gerollt. Sie sind an der Walze befestigt und bestehen im Wesentlichen aus einer Reihe von Ausstechformen aus Metall, die die genaue Größe und Form der Linse haben. Beim Durchrollen des Kartons kommen die Stempel auf den Karton und schneiden die exakte Form für die Linsen aus. Der Zuschnitt erfolgt so, dass die Dekoration auf der Vorderseite der Linse perfekt positioniert ist. Die Form für die Linse ist tatsächlich so geschnitten, dass sie gefaltet werden kann, um eine doppellagige Linse herzustellen.

Abschluss

• 8 Löcher werden als nächstes mit einer Stanzmaschine durch die doppellagigen Linsen gestanzt. Die Ausschnitte werden so platziert, dass ein Metallstab mit dem gleichen Durchmesser wie die gewünschten Löcher durch die Mitte jeder Linse stanzen kann.
• 9 Anschließend wird die Linse geöffnet und über jedes Loch eine Feder geklebt. Die Linse wird dann wieder gefaltet und zusammengeklebt.
• 10 Anschließend werden die Linsen am Kunststoffrahmen befestigt. Eine Nut am Rahmen in jedem Linsenbereich ermöglicht das Einrasten der Papplinsen. Anschließend wird die Röntgenbrille in eine Plastiktüte verpackt und oben wird eine Pappkarte zum Verschließen der Tüte geheftet. Die Karte ist mit Illustrationen verziert, die die Verwendung der Gläser zeigen.

Qualitätskontrolle

Die Qualitätskontrolle beginnt mit dem eingehenden Kunststoff und Karton, aus dem die Röntgenbrillen hergestellt werden. Der Hersteller prüft, ob Karton und Kunststoff den Spezifikationen in Bezug auf Aussehen, Abmessungen, Konsistenz und andere Eigenschaften entsprechen. Bei Materialien, die von externen Anbietern geliefert werden, verlangt der Hersteller von Röntgenbrillen in der Regel eine Qualitätskontrolle durch seine Lieferanten. Während der Produktion werden die Bogen stichprobenartig auf Konsistenz und Druckfehler überprüft. Fehlerhafte Bleche werden vor der Produktion entfernt. An verschiedenen Stellen der Produktionslinie sind auch Linienprüfer stationiert, um sicherzustellen, dass nur Qualitätsteile für die Produktion verwendet werden. Produktionsgeschwindigkeiten werden ebenso von Computern überprüft wie Druck, Stanzung und Widerstand beim Walzen. Computergestützte Sensoren helfen auch bei der Überwachung jeder Produktionsstufe. Andere Dinge, auf die getestet wird, sind Farbgleichmäßigkeit, Wasserbeständigkeit und Flexibilität des Kunststoffrahmens.

Nebenprodukte/Abfälle

Zu den Abfallprodukten, die bei der Herstellung von Röntgenbrillen anfallen, zählen überschüssiger Kunststoffablauf aus dem Spritzgussprozess und Kartonabfälle aus dem Stanzprozess. Der Großteil des abfließenden Kunststoffs kann eingeschmolzen und wiederverwendet werden, wenn er nicht kontaminiert wurde und noch die erforderlichen Spezifikationen erfüllt. Ist dies nicht der Fall, kann der Kunststoff für die Verwendung in anderen Produkten recycelt werden. Karton kann recycelt werden, daher werden überschüssige Abfälle zu diesem Zweck gesammelt.

Die Zukunft

Röntgenbrillen sind längst nicht mehr so ​​beliebt wie früher. Selbst die Neuheitenläden, die diese Art von Knebelprodukten führen, sind schwer zu finden. Daher wird sich das Design der aktuellen neuartigen Röntgenbrillen wahrscheinlich kaum ändern. Zukünftig werden technologische Verbesserungen in der Papier- und Kunststoffherstellung in die Röntgenbrillenproduktion einfließen.

Während die Herstellung wirklich funktionierender Röntgenbrillen unmöglich ist, sieht die Idee, eine Brille zu entwickeln, die durch einige Materialien hindurchsehen kann, vielversprechend aus. Ein Produkt, das eingeführt wurde, ist eine Schutzbrille, mit der der Benutzer durch bestimmte Arten von Kleidung hindurchsehen kann. Sie basieren nicht auf dem Prinzip der Röntgenstrahlen, sondern auf Lichtstrahlen. Wie Röntgenstrahlen können bestimmte sichtbare und infrarote Lichtstrahlen einige Materialien wie Kleidungsfasern durchdringen. Das Objekt reflektiert dann dieses Licht und dieses reflektierte Licht ist sichtbar. Typischerweise überfordert das von der Kleidungsoberfläche reflektierte Licht die Fähigkeit einer Person, das vom Körper reflektierte Licht zu sehen. Diese Brille ist mit einer empfindlichen Kamera ausgestattet, die das Licht der Kleidung herausfiltert und das vom Körper reflektierte Infrarotlicht einfängt. Dadurch wird die Abdeckung unsichtbar und das Objekt sichtbar.

Weitere Informationen

Bücher

"Papier." Kirk-Othmer-Enzyklopädie der chemischen Technologie. vol. 18. R. E. Kirk und D. F. Othmer, Hrsg. New York:John Wiley &Sons, 1996.

"Kunststoffverarbeitung." Kirk-Othmer-Enzyklopädie der chemischen Technologie. vol. 19. R. E. Kirk und D. F. Othmer, Hrsg. New York:John Wiley &Sons, 1996.

Zeitschriften

Munden, M. "Mike Harden:Prank Items spiegeln sich verändernden Sinn für Humor wider." Die Kolumbus-Sendung (16. Februar 2001).

Andere

McCarron, Brett. "Das wahre Geheimnis hinter Röntgenbrillen." So wird's gemacht Webseite. Dezember 2001. .

Die Webseite der S. S. Adams Company. Dezember 2001. .

Perry Romanowski