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Verfahren zur Herstellung multifokaler Glaslinsen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung multifokaler Glaslinsen, die aus einem grösseren Fernteil und wenigstens einem mit diesem verschmolzenen Nahteil aus stärker lichtbrechen- dem, leichter schmelzendem Glas bestehen. Normalerweise wird dabei der Fernteil aus Kronglas hergestellt, wogegen für den kleineren Nahteil Barytflintglas, Flintglas oder Bariumkronglas Verwendung findet. Beide Gläser müssen selbstverständlich vollkommen homogen und frei von Einschlüssen, Blasen oder andern Fehlern sein sowie den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen.
Für die Herstellung solcher meist für Brillen bestimmter Bi-bzw. Multifokallinsen sind bereits verschiedene Verfahren bekannt. Das gebräuchlichste dieser Verfahren besteht darin, dass in den grösseren Fernteil eine konkave sphärische Aussparung eingeschliffen, dem Nahteil durch Schleifen eine entsprechende konvexe Krümmung, deren Radius allerdings etwas kleiner als jener der Ausnehmung ist, gegeben und der Nahteil in die Ausnehmung des Fernteils eingelegt wird, worauf beide Teile auf einer feuerfesten Unterlage in einem Ofen so hoch erhitzt werden, dass der Nahteil einsinkt und mit dem Fern- teil verschmilzt. Dabei muss der Fernteil einen höheren Erweichungspunkt besitzen als der Nahteil.
Dieses Verfahren weist vor allem den Mangel auf, dass sich ander Verschmelzfläche durch Luftein- schlüsse kleinste, aber dennoch sichtbare Bläschen bilden. Eine diesbezügliche Verbesserung kann durch Einschieben eines kleinen Kronglaskeiles zwischen Nah- und Fernteil erreicht werden, weil dann beim Erhitzen der Nahteil langsam fortschreitend einsinkt und das schmelzende Glas die im Spalt zwischen Nah- und Fernteil vorhandene Luft vor sich hertreibt. Der Kronglasteil wird im Lauf derweiteren Bearbeitung durch Schleifen entfernt.
In beiden Fällen besteht ausser der Umständlichkeit des Verfahrens und der Vielzahl von Arbeitsgängen der weitere Nachteil, dass sich der Nahteil beim Einsinken in die Aussparung des Fernteils immer etwas verschiebt und daher in der fertig geschliffenen Linse nie an der vorbestimmten Stelle sitzt, so dass die beiden Teile kein zentriertes System bilden.
Soll der Nahteil keinen kreisrunden Umriss aufweisen, sondern in seinem oberen Randbereich nach einer Sehne abgeflacht sein oder einen schwach gerundeten oberen Rand aufweisen, so gestaltet sich das beschriebene Verfahren noch wesentlich komplizierter. Es muss dann nämlich, da das Einschleifen einer von der Kreisform abweichenden Aussparung in den Fernteil aus technologischen Gründen nicht möglich ist, der oben sehnenartig abgeflachte bzw. an seinem oberen Rand schwach gewölbte Nahteil zunächst mit Kronglas, also mit dem Material des Fernteils zur vollen Kreisform ergänzt und dann erst konvex geschliffen und in die eingeschliffene Aussparung des Fernteils eingelegt werden. Der Ergänzungsteil verschwindet nach der Verschmelzung, da er aus demselben Glas wie der Fernteil besteht.
Nach einem andern bekannten Verfahren wird der geschliffene und polierte Nahteil bei einer Temperatur, die unter dem Erweichungspunkt des Nahteils, aber über dem Erweichungspunkt des Ferntei, les liegt, in den Fernteil, der keine eingeschliffene Aussparung aufweist, eingedrückt und so mit dem Fernteil verschmolzen. Dabei muss selbstverständlich das Glas für den Fernteil einen tiefer liegenden Erweichungspunkt als das Glas des Nahteiles besitzen bzw. es muss für den Nahteil ein schwerer schmelz bares Glas, das ausserdem stärker lichtbrechend ist, verwendet werden, wobei aber an solchen Gläsern Mangel herrscht. Ausserdem ergibt sich eine ungenügende Reinheit der Verschmelzfläche durch Blasenbildung beim Eindrücken des Nahteils in den Fernteil.
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Schliesslich ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, nach welchem der fertig geschliffene und polierte Nahteil in eine Form eingelegt und das Kronglas für den Fernteil in die Form eingeblasen wird.
Hier ergibt sich zwar der Vorteil, dass durch das Fixieren des Nahteiles in der Form immer wieder ein gleichartiges, völlig zentriertes optisches System zweier miteinander verschmolzener Linsen erreicht wird, dass keine Glassorten verwendet werden müssen, an denen Mangel herrscht, und dass Abweichungen des Nahteiles von der Kreisform keine Schwierigkeiten bereiten, es treten aber wieder Unreinheiten der Verschmelzfläche auf, weil beim Einblasen des Feststellglases in die Form nicht in einem staubfreien Raum gearbeitet werden kann und daher Staubteilchen mit eingeblasen werden, die dann verbrennen und feinste Hohlräume hinterlassen.
Die Erfindung vermeidet alle diese Nachteile durch ein Verfahren, mit dessen Hilfe es möglich ist, multifokale Glaslinsen herzustellen, die sich durch Reinheit der Verschmelzfläche und durch genaue Lage des Nahteiles im Fernteil auszeichnen, ohne dass schwer beschaffbare Gläser Verwendung finden und ohne eine Mehrzahl umständlicher und schwieriger Verfahrensschritte zu bedingen.
Ausgehend von einem Verfahren, bei dem der fertiggeschliffene und polierte Nahteil in eine Form eingelegt und letztere mit dem den Fernteil bildenden Glas beschickt wird, besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass der Nahteil zusammen mit der Metallform bis knapp unter seinen Erweichungspunkt erhitzt, dann das den Fernteil bildende Glas in hoch viskosem Zustand in die Form eingebracht und mittels eines Pressstempels ausgepresst und der Pressling schliesslich langsam abgekühlt wird.
Durch das Einbringen des den Fernteil bildenden Glases in die Form in hochviskosem Zustand wird der Vorteil erreicht, dass dieses Fernteilglas bereits ganz kurze Zeit nach seiner Verschmelzung mit dem eingelegten Nahteil erstarrt, dass also eine grössere Wärmeübertragung vom Fernteilglas auf den Nahteil, bei der der Erweichungspunkt des Nahteiles überschritten würde, nicht mehr stattfinden kann und dass somit der Nahteil seine Form beibehält bzw. sich nicht deformiert. Würde man dagegen in die Form flüssigeres Glas mit höherer Temperatur, das entsprechend langsamer erstarrt, einbringen, so käme es unweigerlich zu einer entsprechenden Deformation des zunächst eingelegten Nahteiles, zumal es sich hier um ein übliches, ohne weiteres zur Verfügung stehendes Glas handelt, dessen Erweichungspunkt unter jenem des Kronglaser od. dgl. des Fernteiles liegt.
Obwohl also das Fernteilglas in hochviskosem Zustand in die Form eingebracht wird, ergibt sich die notwendige Umhüllung des Nahteils bzw. die Formfüllung, da das den Fernteil bildende Glas nach dem Einbringen mit dem Pressstempel ausgepresst wird.
Dabei kann ohne weiteres in einem staubfreien Raum gearbeitet bzw. die Form während des Erhitzungsvorganges durch einen Deckel abgeschlossen werden, so dass der Zutritt von Verunreinigungen nicht zu befürchten ist. Der Nahteil ist in der Form fixiert, es können also keine ungewünschten Verschiebungen gegenüber dem nachträglich zu bildenden Fernteil auftreten.
Um Bläschenbildungen an der Verschmelzfläche zu verhindern, wird in weiterer Ausbildung der Erfindung beim Auspressen auf das hochviskose Glas des Fernteiles gleichzeitig ein seitlicher Schub ausgeübt. Es wird also das viskose Glas so über die freiliegende geschliffene und polierte Fläche des in der Form fixierten Nahteiles hinweggeschoben, dass es die Luft vor sich hertreibt und ohne Bildung von Lufteinschlüssen mit der heissen Nahteiloberfläche verschmilzt.
Dieser seitliche Schub während des Pressenhubes ist durch entsprechende Ausbildung des Pressstempels bzw. seiner Unterfläche ohne Schwierigkeit erreichbar, wobei der Pressdruck zunächst exzentrisch zum Nahteil beginnen und sich dann über den Nahteil hinweg seitlich verlagern kann. Es wäre aber auch möglich, die Resultierende des Pressendruckes bei Beginn des Pressenhubes zunächst zentrisch zum Nahteil angreifen zu lassen und dann eine radiale Verlagerung nach allen Seiten vorzunehmen.
Das Einbringen des den Fernteil bildenden Glases in hochviskosem Zustand in die Form erfolgt am einfachsten und zweckmässigsten in der Weise, dass das den Fernteil bildende Glas vom erweichten Ende einer Glasstange in die Form eingedrückt wird.
Im einzelnen kann das erfindungsgemässe Verfahren folgendermassen durchgeführt werden : Der gereinigte, fertig geschliffene und polierte Nahteil wird in eine ihm entsprechende seichte Aussparung der Metallform mit der polierten und zu verschmelzenden Fläche nach oben eingelegt, worauf die Form zur Vermeidung von Verschmutzungen der Nahteiloberfläche durch einen passenden Deckel verschlossen wird. Nun wird die Form bzw. der eingelegte Nahteil in einem elektrischen Durchlaufofen bis knapp unter den Erweichungspunkt des Nahteilglases erhitzt. Ist die entsprechende Temperatur erreicht, so wird die Form, die als Wechselform ausgebildet ist, von ihrem Deckel befreit und in die Aufnahme einer Presse eingesetzt.
Von einer an einem Ende in einem gesonderten Ofen bis zum Erweichen erhitzten Kronglasstange wird dann ein entsprechender Posten in die Form eingedrückt und der Pressenhub durchgeführt. Nach dem Verschmelz- und Pressvorgang wird die Form samt Pressling aus der Pressen-
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halterung herausgenommen und der Pressling in einem Kühlofen langsam abgekühlt. Nach der Entspannung kann dann der Pressling in der üblichen Weise durch Fräsen und Schleifen weiter bearbeitet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung multifokaler Glaslinsen, bestehend aus einem grösseren Fernteil und wenigstens einem mit diesem verschmolzenen Nahteil aus stärker lichtbrechendem, leichter schmelzendem Glas, wobei der fertig geschliffene und polierte Nahteil in eine Form eingelegt und letztere mit dem den Fernteil bildenden Glas beschickt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Nah- teil zusammen mit der Metallform bis knapp unter seinen Erweichungspunkt erhitzt, dann das den Fern teil bildende Glas in hochviskosem Zustand in die Form eingebracht und mittels eines Pressstempels ausgepresst und der Pressling schliesslich langsam abgekühlt wird.