BRPI1003595A2

BRPI1003595A2 - dispositivo para usinagem de acabamento de superfÍcies opticamente efetivas, em particular, de lentes para àculos

Info

Publication number: BRPI1003595A2
Application number: BRPI1003595-8A
Authority: BR
Inventors: Bernd Schuessler; Udo Fiedler; Holger Schaefer; Steffen Wallendorf
Original assignee: Satisloh Ag
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2013-07-30
Also published as: US20110065361A1; EP2298498A2; MX2010009770A; US8696410B2; CN102069437A; DE102009041442A1

Abstract

DISPOSITIVO PARA USINAGEM DE ACABAMENTO DE SUPERFÍCIES OPTICAMENTE EFETIVAS, EM PARTICULAR, DE LENTES PARA àCULOS. A presente invenção refere-se a dispositivo (10) para usinagem de acabamento das superfícies opticamente efetivas, em particular, de lentes para óculos é descrito, compreendendo um eixo de fuso (32) que tem uma seção de suporte de ferramenta (34) e que é montado em um alojamento de fuso (36) para ser girável em torno de um eixo geométrico rotacional de peça a trabalhar (A), um acionamento elétrico giratório (38), que compreende um rotor (40) e um estator (42) e por meio do qual o eixo de fuso conectado operativamente com o rotor é acionável para girar em torno do eixo geométrico rotacional de ferramenta e um dispositivo de ajuste (44), por meio do qual a seção de suporte de ferramenta é deslocável axialmente com relação ao alojamento de fuso na direção do eixo geométrico rotacional da ferramenta 120 (movimento linear Z).. Uma caracteristica do dispositivo consiste em que o rotor e o estator são dispostos coaxialmente com o eixo de fuso, em que pelo menos o rotor junto com o eixo de fuso é deslocável axialmente com relação ao alojamento de fuso na direção do eixo de fuso rotacional por meio do dispositivo de ajuste, o que cria, em partilcular, uma construção muito compacta.

Description

FU. —~

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO PARA USINAGEM DE ACABAMENTO DE SUPERFÍCIES OPTICAMENTE EFETIVAS, EM PARTICULAR, DE LENTES PARA ÓCULOS"

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se, em geral, a um dispositivo para

usinagem de acabamento de superfícies opticamente efetiva de acordo com o preâmbulo da reivindicação de patente 1. Em particular, a invenção se re- fere a um dispositivo para usinagem de acabamento das superfícies optica- mente efetivas de lentes para óculos, como é usado nas chamadas "work- shops de Rx", isto é, as instalações de fabricação para produção de lentes para óculos individuais de acordo com a prescrição dentro de uma ampla faixa.

Se, no seguinte, para peças a trabalhar com superfícies optica- mente efetivas houver menção, à guisa de exemplo, de "lentes para óculos" devem ser compreendidas por aquela expressão não só lentes para óculos de vidro mineral, mas também lentes para óculos de todos os outros materi- I ais usuais, como policarbonato, CR 39, índice de Hl, etc., desse modo tam- bém materiais sintéticos. ESTADO DA TÉCNICA A usinagem de superfícies opticamente efetivas de lentes para

óculos através de corte pode ser dividida, a grosso modo, em duas fases de usinagem, em particular, inicialmente, pré-usinagem da superfície optica- mente efetiva para geração da macro-geometria de acordo com a prescrição e, então, usinagem de acabamento da superfície opticamente efetiva a fim de eliminar rastros de pré-usinagem e obter a micro-geometria desejada. Enquanto a pré-usinagem das superfícies opticamente efetivas de lentes para óculos é realizada, inter alia, na dependência do material das lentes para óculos por meio de esmerilhamento, laminação e/ou torneamento, as superfícies opticamente efetivas de lentes para óculos durante usinagem de acabamento, usualmente, são submetidas a um processo de esmerilhamen- to, retificação e/ou polimento de acabamento, finalidade para a qual é feito uso de uma máquina apropriada. - ^s - ν· Máquinas de polimento, que acima de tudo são carregadas ma- nualmente, em workshops de RX1 são construídas, usualmente, como "má- quinas duplas", de modo que, vantajosamente, as duas lentes para óculos de uma 'tarefa de RX' - uma prescrição de lente para óculos consiste sempre de um para de lentes para óculos - pode ser, simultaneamente, usinada para acabamento. Essa máquina "dupla" para polimento é conhecida, por exem- plo, de Relatório Descritivo US-A-2007/0155286 e US-A-2007/0155287.

Nessa máquina de polimento da técnica anterior, dois fusos de peça a trabalhar dispostos paralelamente, que são acionáveis, cada um, ro- tacionalmente em torno de um respectivo eixo geométrico de rotação, mas que são, de outro modo, fixados em posição, se projetam a partir de baixo para um espaço de trabalho, onde eles são dispostos opostos a duas ferra- mentas de polimento, de modo que uma ferramenta de polimento seja asso- ciada a um fuso de peça a trabalhar e a outra ferramenta de polimento com o outro fuso de peça a trabalhar. Cada ferramenta de polimento é montada por meio de um mancai esférico a ser girável livremente em uma haste de êmbolo - que se projeta de cima, no espaço de trabalho - de uma disposição de pistão - cilindro, respectivamente associada, a qual é montada acima do espaço de trabalho e por meio da qual a respectiva ferramenta de polimento pode ser abaixada ou levantada, individualmente, com relação ao fuso de peça a trabalhar associado. As duas disposições de pistão - cilindro são, além disso, móveis para frente e para trás em comum com relação a um la- do frontal da máquina de polimento, em uma direção perpendicular aos eixos geométricos de rotação dos fusos de peça a trabalhar por meio de um acio- namento linear e, além disso, são trabalháveis em comum por meio de um acionamento em pivô a cerca de um eixo pivô, que, similarmente, se estende perpendicularmente aos eixos geométricos de rotação dos fusos de peça a trabalhar, mas paralelo ao lado frontal da máquina de polimento. Por meio do acionamento em pivô, a posição angular entre os eixos geométricos de rotação das ferramentas e das peças a trabalha pode ser pré-estabelecida antes de as ferramentas serem abaixadas por meio das disposições de pis- tão - cilindro nas peças a trabalhar. Durante o processo de polimento real, as íV peças a trabalhar são acionadas rotacionalmente, em cujo caso as ferramen- tas dispostas em encaixe de usinagem com as peças a trabalhar são arras- tadas rotacionalmente por atrito, enquanto o acionamento linear assegura que as ferramentas são movidas para trás e para frente em alternação com relação ao lado frontal da máquina de polimento, como um resultado do que as ferramentas, constantemente, caminham para trás e para frente através das peças a trabalhar com um deslocamento relativamente pequeno) a chamada 'cinemática tangencial1).

Vantagens dessa máquina de polimento 'dupla' consistem, inter alia, em que ela é construída de componentes econômicos de maneira sim- ples em termos de engenharia, é muito ergonômica para carregamento ma- nual e, além disso, devido a sua construção extremamente compacta e mui- to estreita, requer muito pouco espaço no chão em workshop de RX. Contu- do, seria desejável se outros métodos de polimento pudessem também ser realizados nessa máquina de polimento. Desse modo, por exemplo, as má- quinas de polimento flexíveis EP-A-1 473 116, DE-A-10 2005 010 583 e EP- A-2 014 412 são projetadas para métodos de polimento em que, à parte da peça a trabalhar, também a própria ferramenta é acionada rotacionalmente, pelo que os tempos de polimento podem ser encurtados, significativamente, em comparação a métodos de polimento em que a ferramenta é apenas ar- rastada por atrito.

DE-A 102 50 856, que define o preâmbulo de reivindicação 1 de patente, nesta conexão, descreve um dispositivo de polimento (vide as figu- ras 5 a 9) com um acionamento elétrico giratório para a ferramenta de poli- mento, que, como tal, compreende um estator e um rotor e com uma unida- de pneumática de pistão - cilindro para deflexão axial da ferramenta de poli- mento ao longo de um eixo geométrico longitudinal. Com relação a isso, a disposição dos acionamentos giratório e axial é tal que um subconjunto de eixo de fuso ("rotor" na linguagem da especificação mencionada acima), que é montado em um alojamento para ser girável em torno de um eixo geomé- trico de rotação e que conduz em sua extremidade que se projeta para fora do alojamento a ferramenta de polimento real, é acionado rotacionalmente .0* - S

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através de um acionamento de correia dentada pelo acionamento elétrico giratório, que é disposto no alojamento para ser deslocado lateralmente pa- ralelo ao eixo geométrico de rotação, a unidade pneumática de pistão - cilin- dro e um guia axial associado são integrados no subconjunto de eixo de fu- so, em conseqüência, acionados rotacionalmente com o mesmo, razão pela qual a unidade de pistão - cilindro requer uma alimentação giratória de ar comprimido para abastecimento de meio de pressão. À parte do fato de que esse dispositivo de polimento é de construção relativamente complicada, devido a sua necessidade de um grande volume construcional, também não é adequado para uso na máquina de polimento 'dupla' antes descrita . OBJETIVO

A invenção tem o objetivo de criar um dispositivo, que é de cons- trução tão simples e econômica quanto possível, para usinagem de acaba- mento de superfícies opticamente efetivas, em particular, de lentes para ócu- los, por meio das quais, por exemplo, uma ferramenta de polimento pode ser acionada giravelmente, bem como deslocada axialmente e que, não obstan- te, é muito compacta de modo que pode ser usada, por exemplo, em máqui- nas de polimento 'duplas' de construção muito estreita tal como, por exem- plo, a máquina de polimento descrita na introdução. ILUSTRAÇÃO DA INVENÇÃO

Esse objetivo é satisfeito pelas características indicadas na rei- vindicação de patente 1. Desenvolvimentos vantajosos ou convenientes da invenção são o objetivo das reivindicações de patente de 2 a 14.

De acordo com a invenção, em um dispositivo para usinagem de acabamento das superfícies opticamente efetivas, em particular, de lentes para óculos, dispositivo que compreende (i) um eixo de fuso que tem uma seção de suporte de ferramenta e que é montado em um alojamento de fuso a ser girável em torno de um eixo geométrico rotacional de ferramenta, (ii) um acionamento elétrico giratório que compreende um rotor e um estator e por meio do qual o eixo de fuso conectado operativamente com o rotor é a- cionável para girar em torno do eixo geométrico rotacional da ferramenta; e (iii) um dispositivo de ajuste, por meio do qual a seção de suporte de ferra- 'd.' ..ρ*

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menta é deslocável axialmente com relação ao alojamento de fuso na dire- ção do eixo geométrico rotacional de ferramenta, o rotor e o estator do acio- namento elétrico giratório bem como o eixo de fuso são dispostos coaxial- mente, em que pelo menos o rotor do acionamento elétrico giratório junto com o eixo de fuso é deslocável axialmente com relação ao alojamento de fuso na direção do eixo geométrico rotacional da ferramenta por meio de desgaste atribuído à transmissão.

Além disso, de acordo com a invenção, a disposição relativa de dispositivo de ajuste axial e acionamento elétrico giratório é tal que junto com o eixo de fuso acionado rotacionalmente pelo menos o rotor do aciona- mento elétrico giratório é deslocável axialmente em relação ao alojamento de fuso na direção do eixo geométrico de rotação. Em outras palavras, con- forme visto na direção efetiva da ferramenta, o dispositivo de ajuste axial é posicionado na frente do acionamento elétrico giratório de modo que (pelo menos) os componentes movidos rotacionalmente são deslocáveis axial- mente como um todo por meio do dispositivo de ajuste, pelo que o dispositi- vo de ajuste pode ser montado em ou no alojamento de fuso para ser preso contra rotação em relação ao mesmo e alimentações giratórias complicadas ou semelhantes dão supérfluos. Como um resultado, o dispositivo de acordo com a invenção é

particularmente adequado para uso, por exemplo, na máquina de polimento 'dupla' descrita na introdução, de modo que, no caso de uso de outros méto- dos de polimento com ferramentas de polimento acionadas rotacionalmente, os tempos de usinagem possam ser encurtados significativamente (isto é, aproximadamente pelo divisor 3) sem a baixa complexidade dessa máquina de polimento ser aumentada excessivamente ou a necessidade de volume constitucional ou área ocupada ser aumentada de qualquer maneira.

No caso de uma construção de comprimento adequado de esta- tor ou rotor do acionamento elétrico giratório é possível, fundamentalmente, que a disposição seja tal que apenas o rotor do acionamento de ajuste elé- trico seja deslocado axialmente por meio do acionamento de ajuste, enquan- to o estator é fixado axialmente. Contudo, é preferido, particularmente com \ ri A Ρ* 6

relação a um volume construcional pequeno, baixo custo e uma transmissão de força constante do estator para o rotor para velocidades rotacionais pre- determinadas. Se o rotor e o estator do acionamento elétrico giratório forem montados em um alojamento de motor comum para serem não deslocáveis em relação um ao outro na direção do eixo geométrico rotacional da ferra- menta, em que o dispositivo de ajuste axial é conectado operativamente com o alojamento de motor e, assim, o alojamento de motor é deslocável junto com o eixo de fuso com relação ao alojamento de fuso na direção do eixo geométrico rotacional de ferramenta. Consideração a construção do dispositivo de ajuste axial são,

em princípio, também atuadores lineares elétricos ou eletromecânicos, hi- dráulicos ou hidropneumáticos. Contudo, com relação a uma construção que é tão simples e econômica quanto possível é preferido se o dispositivo de ajuste for uma disposição pneumática de pistão - cilindro de dupla atuação, compreendendo uma haste de pistão por meio da qual o movimento de des- locamento axial é transmissível para o acionamento elétrico giratório e que é alinhado axialmente com o eixo de fuso. A ultima característica não é ape- nas benéfica para uma construção compacta do dispositivo global, mas além do que também impede momentos de inclinação de serem transferidos do dispositivo de ajuste axial para o eixo de fuso, que poderia obstruir um fácil deslocamento axial de movimento do eixo de fuso com relação ao alojamen- to de fuso.

Neste conexão, deve ser notado que, por exemplo, para uso do dispositivo de acordo com a invenção em uma máquina de polimento de Ien- tes para óculos, o movimento axial do eixo de fuso deve ser muito leve de modo que mesmo com as baixas forças de ajuste ou pressões de polimento um ajuste de baixo atrito da ferramenta de polimento mantida η seção de suporte de ferramenta do eixo de fuso é possível. Essa característica é parti- cularmente importante para o polimento de lentes para óculos com superfí- cies toroidal, esférica ou varifocal com um alto grau de desvio de simetria rotacional, de modo que a ferramenta de polimento sempre se apóia confor- tavelmente e com uma força de polimento (ou força de compressão), que é / ^ \ configurável com fina sensibilidade contra as lentes para óculos. Se, de fato/f^;> " ^ a ferramenta de polimento durante seu movimento rotacional de alta veloci- dade perder contato de área com a superfície de peça a trabalhar ainda que apenas temporariamente, arranhões da superfície da lente para óculos poli- da poderiam surgir devido aos grãos mais grosseiros e aglomerados presen- tes no meio de polimento.

A fim de também contrabalançar, de maneira simples, a transfe- rência para o eixo de fuso de efeitos possíveis de aderência - deslizamento entre pistão e cilindro da disposição de pistão - cilindro carregável pneumati- camente e, então, conseqüências negativas possíveis para o movimento de ajuste axial do eixo de fuso, a haste de pistão do dispositivo de ajuste axial é conectada, de preferência, operativamente com o acionamento elétrico gira- tório por meio de um cilindro de diafragma, que tem um diafragma para transferência do movimento de deslocamento axial. Esse cilindro de dia- fragma opera livre de aderência - deslizamento e além disso permite peque- nos movimentos de curso axial no acionamento elétrico giratório e, assim, o eixo de fuso sem a haste de pistão do dispositivo de ajuste tendo que execu- tar um curso axial com aquela finalidade.

Em uma modalidade vantajosa, o diafragma pode ser de cons- trução anular, em que o diafragma é montado no lado circunferencial interno na haste de pistão do dispositivo de ajuste e grampeado no lado circunfe- rencial externo no acionamento elétrico giratório, de modo que o fluxo de força de uma força axial aplicada à haste de pistão se estende da haste de pistão para o acionamento elétrico giratório via um diafragma. Contudo, em lugar disso também é possível - se menos preferido - montar o diafragma anular no lado circunferencial interno no acionamento elétrico giratório e mantê-lo no lado circunferencial externo em uma haste de pistão designado adequadamente.

Em princípio, o diafragma também pode ser feito, por exemplo, de um aço para molas. Em uma modalidade preferida, porém, o diafragma consiste em um material elastomérico. Isso tem a vantagem de que o dia- fragma devido a sua elasticidade também é capaz de proporcionar compen- - PiS..

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sação na direção radial, isto é, perpendicularmente ao eixo geométrico rota- cional da ferramenta, de modo que o diafragma pode proporcionar, igual- mente, compensação de maneira simples e efetiva para erros de alinhamen- to e erros Cardânicos entre a haste de pistão e o eixo de fuso, que poderia levar a emperramento do eixo de fuso.

Em uma outra modalidade vantajosa do dispositivo, a haste de pistão do dispositivo de ajuste axial pode ser dotada de um furo de passa- gem que conecta, pneumaticamente, uma câmara de pressão, que é remota da seção de suporte de ferramenta, do dispositivo de ajuste com uma câma- ra de pressão, que faceia a seção de suporte de ferramenta, do cilindro de diafragma, em que as superfícies pneumaticamente efetivas, mutuamente confrontantes, nas câmaras de pressão mencionadas são substancialmente do mesmo tamanho. Devido ao fato de que essas câmaras de pressão po- dem se comunicar uma com a outra por meio do furo de passagem na haste de pistão em cujo caso superfícies pneumaticamente efetivas, aproximada- mente do mesmo tamanho, são justapostas, as forças atuando sobre o dia- fragma, isto é, a força de ajuste produzida pelo dispositivo de ajuste e transmitida por meio da haste de pistão e a força oposta do mesmo tama- nho, gerada, pneumaticamente no diafragma, cancelam uma à outra, quan- do a referida câmara de pressão do dispositivo de ajuste axial é carregada pneumaticamente, de modo que o diafragma não seja deformado ou muda- do excessivamente em forma, o que também é benéfico para uma longa vida em serviço do diafragma.

É ainda preferido se o eixo de fuso for montado giravelmente na circunferência interna duma luva de fuso, que, por sua vez, é guiada, axial- mente, em sua circunferência externa com relação ao alojamento de fuso, de modo que, vantajosamente, a montagem em munhão rotacional e a orienta- ção axial são separados funcionalmente em um espaço apertado. Nesta co- nexão, pode ser feito uso para orientação axial da luva de fuso, por exemplo, de buchas de deslizamento ou buchas de mancai de ar. Contudo, a luva de fuso é, de preferência, guiada, axialmente, no alojamento de fuso por meio de guias na forma de buchas esféricas, o que é vantajoso globalmente com relação a movimento fácil, vida longa e custos. A luva de fuso pode, além disso, ser construída, básica e inte- gralmente com o alojamento de motor. Aqui, porém, é vantajoso, com rela- ção à simples produção e montagem, se a luva de fuso for montada em fian- ge no alojamento de motor do acionamento elétrico giratório.

Ainda em conformidade com o conceito da invenção, o aloja- mento de fuso pode compreender uma parte inferior de alojamento perto da seção de suporte de ferramenta do eixo de fuso, as partes de alojamento tendo diâmetros internos diferentes, em que a luva de fuso é guiada axial- mente na parte inferior do alojamento de diâmetro menor, enquanto o aloja- mento de motor do acionamento elétrico giratório é deslocável axialmente na parte superior de alojamento de diâmetro maior na maneira de um pistão, mas com folga radial com relação ao alojamento de fuso.

Essa modalidade tem, por um lado, a desvantagem de que a orientação axial é efetuada perto da ferramenta de modo que, por exemplo, oscilações de curvatura do eixo de fuso, induzidas por usinagem, são am- plamente evitadas e, por outro lado, a vantagem de que um movimento de ar ou uma troca de ar, que contribui para o resfriamento do acionamento elétri- co giratório, é restringido no alojamento de motor do acionamento elétrico giratório via a folga radial com relação ao alojamento de fuso, quando movi- mento axial do alojamento de motor ocorre. Nessa conexão, a parte superior do alojamento e a parte inferior de alojamento do alojamento de fuso podem ser de construção de parte única ou de duas partes. Esta última é vantajosa até o ponto em que a produção é mais simples e materiais diferentes podem ser usados para as partes do alojamento, por exemplo, uma liga de alumínio para a parte superior do alojamento, a fim de otimizar peso (termo de captu- ra: massas movidas as menores possíveis) e, por exemplo, aço inoxidável para a parte inferior, a fim de transmitir força e resistência à corrosão para este último.

A fim de proporcionar fixação rotacional do alojamento de motor

do acionamento elétrico giratório em relação ao alojamento de fuso de ma- neira que é tão baixa em atrito e favorável em custos quanto possível. O alo- jamento de motor pode ser preso contra rotação em relação ao alojamento de fuso por meio de um suporte de torque, uma extremidade do qual é presa ao alojamento de motor, enquanto sua outra extremidade conduz um mancai de rolete de guia montado giravelmente contra uma superfície de guia no lado do alojamento de fuso. A esse respeito, é preferido se o suporte de tor- que e a luva de fuso guiada axialmente no alojamento de fuso forem dispos- tos em lados axialmente opostos com relação ao alojamento de motor, que é mais uma vez requerido, em particular para uma forma compacta e fina de construção do dispositivo, mesmo se, em princípio, também for concebível proporcionar um suporte de torque para o alojamento de fuso perto ou mes- mo na luva de fuso.

Finalmente, é particularmente vantajoso usar o dispositivo antes descrito em formato duplo em uma máquina de polimento para polir, simul- taneamente, duas lentes para óculos, máquina de polimento que compreen- de (i) um alojamento de máquina delimitando um espaço de trabalho; (ii) dois fusos de peça a trabalhar que se projetam no espaço de trabalho e por meio dos quais duas lentes para óculos são acionáveis por meio de um aciona- mento giratório comum para girar em torno de eixos geométricos de rotação de peça a trabalhar mutuamente paralelos; (iii) uma unidade de acionamento linear por meio da qual um carro de ferramentas é móvel ao longo de um eixo geométrico linear que se estende substancialmente e perpendicular- mente aos eixos geométricos de rotação de peça a trabalhar; e (iv) uma uni- dade de acionamento em pivô, que é disposta no carro de ferramentas e por meio da qual um garfo em pivô é articulável em torno de um eixo pivô de ajuste que se estende substancial e perpendicularmente aos eixos geométri- cos de rotação da peça a trabalhar e substancial e perpendicularmente ao eixo geométrico linear e, em particular, de tal maneira que os dois dispositi- vos se projetam por suas seções de suporte de ferramenta, associadas, res- pectivamente, com os fusos na peça a trabalhar no espaço de trabalho e são montadas em flange pelos seus alojamentos de fuso no garfo pivô, de modo que o eixo geométrico rotacional de ferramenta de cada dispositivo forma com o eixo geométrico rotacional de peça a trabalhar do fuso de peça a tra- balhar associado um plano em que o respectivo eixo geométrico rotacional de ferramenta é deslocável e inclinável, axialmente, com relação ao eixo ge- ométrico rotacional de peça a trabalhar do fuso de peça a trabalhar associa- do.

Uma máquina de polimento 'dupla' construída e equipada daque- la maneira é dtstinguida não só pelo fato de que é de construção muito com- pacta - consequentemente, também fácil de carregar manualmente - e, de maneira muito econômica, utiliza numerosos acionamentos comuns, mas, particularmente, também pelo fato de que as possibilidades de movimento proporcionadas pelo dispositivo de acordo com a invenção, a saber, a possi- bilidade de movimento rotacional ativo das ferramentas de polimento monta- das sobre o mesmo, permitem, em comparação à técnica anterior esboçada na introdução, desempenho de outros métodos de polimento que, acima de tudo, são mais rápidos ou mais eficientes em termos de tempo. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A invenção é explicada em mais detalhes da maneira a seguir de uma modalidade de exemplificação preferida com referência aos desenhos anexos, parcialmente simplificados ou esquemáticos, em que:

a figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma máquina de polimento para lentes para óculos obliquamente a partir de cima e da frente à direita com dois dispositivos dispostos paralelamente de acordo com a in- venção para usinagem de acabamento das superfícies opticamente ativas das lentes para óculos, em que, a fim de expor uma vista de componentes significativos ou subconjuntos da máquina e, a fim de simplificar a ilustração, a unidade operacional e controle, partes do revestimento, mecanismos de porta e vidraças, os depósitos para peças a trabalhar e ferramentas, os de- pósitos de abastecimento (incluindo linhas, mangueiras e canos) para ener- gia, ar comprimido e meio de polimento, o retorno de meio de polimento e os dispositivos de medição, reparo e segurança, em particular, foram omitidos;

a figura 2 mostra uma vista em perspectiva, que é ampliada em escala através de comparação à figura 1 e rompida na armação da máquina, da máquina de polimento de acordo com a figura 1, obliquamente a partir de cima e da frente à esquerda, em que, por um lado, o dispositivo de acordo com a invenção à esquerda na figura 1 e uma cobertura de espaço de traba- lho flexível, associada, que foi omitida de modo a ilustrar a situação de co- nexão para o dispositivo de acordo com a invenção, à esquerda, na figura 1 e, por outro lado, as paredes laterais e a parede frontal do alojamento de meta! em folha delimitando o espaço de trabalho foram omitidas de modo a expor uma vista de dois fusos de peça a trabalhar dispostos paralelamente, dos quais cada fuso de peça a trabalhar é associado a um respectivo dos dispositivos de acordo com a invenção;

a figura 3 mostra uma vista em perspectiva, que é ainda amplia- da em escala através de comparação com a figura 2, da máquina de poli- mento de acordo com a figura 1 obliquamente a partir de cima e na parte traseira à direita, em que, através de comparação à ilustração na figura 2, além da estrutura da máquina ter sido omitida adicionalmente;

a figura 4 mostra uma vista frontal da máquina de polimento de acordo com a figura 1 na escala da figura 3 e com as simplificações da figura 3;

a figura 5 mostra uma vista lateral da máquina de polimento de acordo com a figura 1 a partir da direita na figura 4, mais uma vez na escala da figura 3 e com as simplificações da figura 3;

a figura 6 mostra uma vista em perspectiva, que é ampliada em escala através da comparação com as figuras de 1 a 5, de um dos dispositi- vos de acordo com a invenção da máquina de polimento de acordo com a figura 1, em que, através de comparação com a ilustração nas figuras de 1 a 5, uma parte, que é montada por meio de uma braçadeira de fixação em um alojamento do dispositivo, da alimentação de energia para um acionamento elétrico giratório do dispositivo é ilustrada adicionalmente;

a figura 7 mostra uma vista frontal, parcialmente rompida do dis- positivo de acordo com a invenção da figura 6;

a figura 8 mostra uma vista de plano, que é ampliada em escala através de comparação com as figuras 6 e 7, do dispositivo de acordo com a invenção da figura 6 e a partir de cima na figura 7, em que um suporte de üa p% / lP V '- \··'Λ

cilindro em forma de placa, que está no topo nas figuras 6 e 7, não foi ilus- trada de modo a expor uma vista dos componentes dispostos abaixo;

a figura 9 mostra uma vista seccional, que é reduzida em escala através de comparação com a figura 8 e que é girada no sentido dos pontei- ros do relógio no plano do desenho através de 90° do dispositivo de acordo com a invenção da figura 1 em correspondência com a linha de corte IX - IX na figura 8, com o suporte de cilindro superior;

a figura 10 mostra uma vista seccional, que é reduzida em esca- la através de comparação com a figura 8 e que é girada no plano do dese- nho através de 180° e rompida parcialmente do dispositivo de acordo com a invenção da figura 6 em correspondência com a linha de seção X-X na figura 8, mais uma vez com o suporte de cilindro superior; e

a figura 11 mostra uma vista seccional, parcialmente rompida, do dispositivo de acordo com a invenção da figura 6 em correspondência com a vista seccional na figura 10, em que, porém, o dispositivo está ilustrado em um estado de movido para fora em que uma ferramenta de polimento mon- tada no dispositivo é disposta em encaixe de usinagem com uma lente para óculos, lente que é montada por meio de um elemento de bloco em um fuso de peça a trabalhar indicado por uma linha tracejada. DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE EXEMPLIFICATIVA

Nas figuras de 1 a 5 - como aplicação ou localização de uso pre- ferida de um dispositivo 10, que é descrito em mais detalhes no seguinte, para usinagem de acabamento das superfícies opticamente efetivas de pe- ças a trabalhar, tais como, por exemplo, lentes para óculos L - uma máquina de polimento em modo 'duplo' de construção, isto é, para polimento simultâ- neo de duas lentes para óculos L, é denotada por 12. A máquina de polimen- to 12 consiste, em geral, em (i) um alojamento de máquina 16, de delimita um espaço de trabalho 14 e que é montado em uma estrutura de máquina 18; (ii) dois fusos de peça a trabalhar 20, que se projetam no espaço de tra- balho 14 e por meio dos quais duas lentes para óculos L a serem polidas podem ser acionadas por meio de um acionamento giratório comum 22 (vide as figuras de 3 a 5) para girar em torno de eixos geométricos rotacionais de peça a trabalhar que se estendem mutua e paralelamente C1, C2 (na figura 11); (iii) uma unidade de acionamento linear 24, por meio da qual um carro de ferramentas 26 pode ser movido ao longo de um eixo geométrico linear 24, por meio do qual um carro de ferramentas 26 pode ser movido ao longo de um eixo geométrico linear X que se estende substancial e perpendicular- mente aos eixos geométricos rotacionais C1, C2 da peça a trabalhar; (iv) uma unidade de acionamento em pivô 28, que é disposta no carro de ferra- mentas 26 e por meio da qual um garfo em pivô 30 pode ser articulado em torno de um eixo pivô de ajuste B que se estende substancial e perpendicu- Iarmente aos eixos geométricos rotacionais da peça a trabalhar C1, C2 e substancial e perpendicularmente ao eixo geométrico linear X e, finalmente (v) dois dos dispositivos 10 já mencionados acima.

Como será explicado mais especificamente no seguinte, por meio das figuras de 6 a 11, cada um dos dispositivos 10 compreende, em geral (a) um expansor de feixe 32, que tem uma seção de suporte de ferra- menta 4 e que é montado em um alojamento de fuso 36 para ser girável em torno de um eixo geométrico rotacional de ferramenta Α1, A2 (A da figura 6), um acionamento elétrico giratório 38, que compreende um rotor 40 e um es- tator 42 e por meio do que eixo de fuso 32 conectado operativamente com o rotor 40 pode ser acionado para girar em torno do eixo geométrico rotacional de ferramenta A1, A2 (A) e (c) um dispositivo de ajuste axial 44, por meio do qual a seção de suporte de ferramenta 34 pode ser desviada ou deslocada axialmente com relação ao alojamento de fuso 36 na direção do eixo geomé- trico rotacional de ferramenta A1, A2 (A) (movimento linear Z1, Z2 ou Z da figura 6). Nesta conexão, características significativas do dispositivo 10 con- sistem em que o rotor 40 e o estator 42 do acionamento elétrico giratório 38 são dispostos co-axialmente com o eixo de fuso 32 e que por meio do dispo- sitivo de ajuste 44 pelo menos o rotor 40 do acionamento elétrico giratório 38, na modalidade de exemplo ilustrada, pelo fato de que todo o acionamen- to elétrico giratório 38, na modalidade de exemplificação ilustrada pelo fato de que todo o acionamento elétrico giratório 38, junto com o eixo de fuso 32, pode ser deslocado axialmente com relação ao alojamento de fuso 36 na -.Ov + 15

direção do eixo geométrico rotacional A1, A2 (A) (movimento linear Z1, Z2 ou Z), como será descrito similarmente em mais detalhes no seguinte.

De acordo, em particular, com as figuras 1, 3 e 4, os dispositivos são agora montados em flange através de seus alojamentos de fuso 36 no garfo em pivô 30 da máquina de polimento 12 de tal maneira que se pro- jetem por suas seções de suporte de ferramenta 34, que são associadas a um respectivo dos fusos de peça a trabalhar 20, no espaço de trabalho 14, em que o eixo geométrico rotacional de ferramenta Α1, A2 de cada dispositi- vo 10 forma com o eixo geométrico rotacional C1, C2 de peça a trabalhar do fuso de peça a trabalhar associado 20 um plano teórico (perpendicular ao plano de desenho da figura 4 e paralelo ao plano de desenho da figura 5) em que o respectivo eixo geométrico rotacional de ferramenta Α1, A2 é deslocá- vel axialmente (eixo geométrico linear X, movimento linear Z) e inclinável (eixo pivô de ajuste B) com relação ao eixo geométrico rotacional de peça a trabalhar C1, C2 do fuso 20 de peça a trabalhar associada. As seções de suporte de ferramenta 34 dos eixos de fuso 32 não podem, porém, ser vistas nas figuras de 1 a 5, porque uma ferramenta de polimento 46 (aqui mostrada sem a tampa de polimento) é montada na respectiva seção de suporte de ferramenta 34, como também é ilustrado em corte na figura 11. O alojamento de máquina 16, montado em uma inclinação da

estrutura de máquina 18 de acordo, em particular, com a figura 2 é construí- do como um alojamento de metal em folha soldado com uma placa de base 48, uma placa de topo 50, duas placas laterais 52, uma parede traseira 58 inclinada em direção a uma saída 54, proporcionada na placa de base 48 e uma parede dianteira 58, que juntas delimitam o espaço de trabalho 14. En- quanto as paredes laterais 52 e a parede dianteira 58 são dotadas de jane- las 60, recortes redondos (não mostrados em mais detalhes) para a passa- gem dos fusos 20 de peça a trabalhar e um eixo de transmissão 61 do acio- namento giratório 22 são proporcionados na placa de base 48 e recortes alongados 62 (vide as figuras de 2 a 4) para passagem dos dispositivos 10 são proporcionados na placa de topo 50. Os recortes alongados 62 também permitem movimento axial para frente e para trás dos dispositivos 10 na di-

Π ir. ^ reção do eixo geométrico linear, isto é, na direção da parede dianteira 58 e para longe da mesma, em que na modalidade de exemplo ilustrada uma respectiva cobertura de fole 64 como cobertura flexível de espaço de traba- lho é proporcionada para vedação em relação ao espaço de trabalho 14.

Como pode ser visto prontamente, em particular, nas figuras 4 e

5, os fusos de peças a trabalhar 20 no espaço de trabalho 14 são montados em flanges a partir de cima na placa de base 48 e passam através dessa em cada caso por meio de um eixo de transmissão 66 e um mecanismo de atu- ação 68 para um mandrii 70, por meio do que uma lente para óculos L, mon- tada em um elemento de bloco S pode ser presa ao respectivo fuso de peça a trabalhar 20 em uma posição axialmente fixa e com uma capacidade de aprisionamento rotacional (conforme a figura 11). Cilindros pneumáticos dos mecanismos de atuação 68, por meios dos quais os mandris 70 podem ser abertos e fechados de maneira conhecida por si, são presos abaixo da placa de base 48 e denotados por 72. O acionamento giratório 22 - na modalidade exemplificativa ilustrada um motor de corrente alternada trifásico, síncrono, de velocidade controlada - é, similarmente, montado em flange a partir de cima na placa de base 48, atrás da parede traseira 56, isto é, fora do espaço de trabalho 14. Ainda, abaixo da placa de base 48, polias de correia 74 são presas aos eixos de transmissão 61, 66 do acionamento giratório 22 e fuso de peça a trabalhar 20 e são conectadas operativamente por meio de uma correia em V 76, de modo que o acionamento giratório 22 é capaz de acio- nar, rotacional mente, os dois fusos de peça a trabalhar 20a ao mesmo tem- po em uma velocidade rotacional pré-determinada (eixos geométricos rota- cionais de peça a trabalhar C1, C2 ou C).

Como pode ser visto melhor nas figuras de 2 a 4, a unidade de acionamento linear 24, na modalidade exemplificativa ilustrada, compreende um parafuso de esfera 80, que é o meio acionado de um servomotor 78 a- través de uma embreagem e que é recebido em uma caixa de guia 82, que é presa, a partir de cima, na placa de topo 50 e em que o carro de ferramentas 26 é guiado. Esse eixo geométrico linear X1 que se estende substancialmen- te de modo horizontal, está sujeito à regulação posicionai de CNC (controle de laço fechado), porém, para simplificação da ilustração, o sistema de me- dição de deslocamento associado não é mostrado.

De acordo com as figuras de 1 a 4, o garfo em pivô 30, substan- cialmente em forma de U, é articulado por seus braços até o final, que fica na frente nas figuras 1 e 2, do carro de ferramentas 26, de modo que ele pode se articular em tomo do eixo pivô de ajuste Β. A unidade pivô de acio- namento 28 é articulada até o final, que fica na parte traseira na figura 2 ou à direita, na figura 5, do carro de ferramentas 26, de modo que ela pode se articular em torno de um eixo geométrico 84. A unidade pivô de acionamento 28 é, na modalidade exemplificativa ilustrada, um módulo linear comercial- mente disponível, tal como se pode obter, por exemplo, sob a designação "stroke cylinder CARE 33" da companhia SKF. Esse módulo linear que é usado em grandes números como, por exemplo, um abrir automático de ja- nelas ou para ajuste de leitos hospitalares, compreende uma haste de curso 86 capaz de ser movida para fora ou por meio de um acionamento de fuso (não mostrado em mais detalhes) acionado por um motor de corrente contí- nua 88. Nesta conexão, o auto-travamento do acionamento de fuso é tão forte que a haste de curso 86 permanece na posição em que tinha sido mo- vida - mesmo sob maiores cargas axiais - quando o motor de corrente contí- nua 88 é desligado, sem que um freio ou semelhante seja necessário para aquela finalidade. A haste de curso 86 da unidade pivô de acionamento 28 é agora articulada por sua extremidade, que é remota do motor de corrente contínua 88, em uma região mediana - que fica no topo, nas figuras de 1 a 4 - do garfo em pivô em forma de U 30, de modo que a haste de curo 86 possa se articular em relação ao garfo em pivô 30 em torno de um outro eixo geo- métrico 90. Para aquela finalidade, é evidente que, na cadeia de articulação construída como descrito acima, um movimento axial definido dentro ou fora da haste de curso 86 tem a conseqüência de que o garfo em pivô 30 é arti- culado de maneira definida em torno do eixo pivô de ajuste B. Finalmente, com relação às possibilidades de movimento da fer-

ramenta de polimento 46 mantida no dispositivo 10, deve ser estabelecido neste ponto que o acionamento elétrico giratório 38 do dispositivo 10 0 um

18 - F"--

motor de corrente alternada, trifásico, síncrono, na modalidade exemρIificati- va ilustrada.- é de velocidade controlada (eixos geométricos rotacionais de ferramenta A1, A2 ou A). O movimento linear, que pode ser produzido por meio do dispositivo de ajuste axial 44 do dispositivo 10, da ferramenta de polimento 46 na direção Z1, Z2 ou Z, é descontrolado e não regulado. Essa possibilidade de movimento serve à finalidade de colocar a ferramenta de polimento em contato com a lente para óculos L1 antes do processo de poli- mento real, prensando a ferramenta de polimento 46 através de uma força pré-determinada na direção da lente para óculos L1 durante o processo de polimento, a fim de gerar uma pressão de polimento e levantar a ferramenta de polimento 46 de volta para fora da lente para óculos L, após o processo de polimento.

Em conseqüência, a máquina de polimento 12 antes descrita torna possível, por exemplo, o procedimento a seguir, que deve ser descrito para apenas uma lente para óculos L em vista do fato de que a segunda len- te para óculos L da respectiva 'tarefa de RX1 é submetida ao processamento de polimento de maneira análoga e ao mesmo tempo. Após o equipamento da máquina de polimento 12 com as ferramentas de polimento 46 e com as lentes para óculos L a serem usinadas, inicialmente, o ângulo de incidência dos eixos geométricos rotacionais de ferramenta Α1, A2 ou A com relação aos eixos geométricos rotacionais da peça a trabalhar C1, C2 ou C é estabe- lecido na dependência da geometria, que deve ser usinada, na lente para óculos L até um valor predeterminado (eixo pivô de ajuste B) por meio da unidade pivô de acionamento 28. Esse ângulo de incidência não é alterado durante o processamento de polimento real. A ferramenta de polimento 46 é, então, movida por meio da unidade de acionamento linear 24 para uma po- sição em que fica oposta à lente para óculos L (eixo geométrico linear X). A ferramenta de polimento 46, em conseqüência, é deslocada axialmente por meio do dispositivo de ajuste 44 do dispositivo 10 em uma direção rumo à lente para óculos L até que entre em contato com a mesma (movimento li- near Z1, Z2 ou Ζ). A alimentação de meio de polimento é agora ligada e a ferramenta de polimento 46, bem como a lente para óculos L são agora ajus- O^dafV -s-

19 & *

λ

tadas em rotação por meio do acionamento elétrico giratório 38 ou do eixo giratório 22 (eixos geométricos rotacionais de ferramenta A1, A2 ou A; eixos geométricos rotacionais de peça a trabalhar C1, C2 ou C). De preferência, aqui há funcionamento sincronizado da ferramenta e da peça a trabalhar no mesmo sentido; contudo, também é possível acionar a ferramenta e a peça a trabalhar no sentido oposto e/ou para permiti-las girar em velocidades ro- tacionais diferentes. A ferramenta de polimento 46 é agora movida de manei- ra oscilante com cursos relativamente pequenos através da lente para ócu- los L por meio da unidade de acionamento linear 24 (eixo geométrico linear Z1, Z2 ou Z). Finalmente, a ferramenta de polimento é levantada da lente para óculos L por meio do dispositivo de ajuste 44 do dispositivo 10 (movi- mento linear Z1, Z2 ou Z), após a alimentação do meio de polimento ser des- ligada e os movimentos rotacionais da ferramenta e da peça a trabalhar pa- rados (eixos geométricos rotacionais da ferramenta Α1, A2 ou A; eixos geo- métricos rotacionais de peça a trabalhar C1, C2 ou C). No final, a ferramenta de polimento 46 é movida por meio da unidade de acionamento linear 24 para uma posição (eixo geométrico linear X), que permite a remoção da len- te para óculos L da máquina de polimento 12.

A construção e a função do dispositivo 10 são descritas em mais detalhes a seguir, com referência às figuras de 6 a 11. De acordo, em parti- cular, com as figuras 9 e 10, o alojamento de fuso 36 é de construção em duas partes, com uma parte inferior de alojamento semelhante à luva 92 per- to da seção de suporte de ferramenta 34 do eixo de fuso 32 e uma parte su- perior de alojamento substancialmente em forma de proveta 94, afastado da seção de suporte de ferramenta 34 do eixo de fuso 32, em que a parte infe- rior de alojamento 92 e a parte superior de alojamento 94 são de construção cilíndrica oca com diâmetros internos diferentes. A parte inferior de aloja- mento 92 é montada em flange na região de uma abertura 96 na base da parte superior de alojamento 94, na parte superior de alojamento 94 com o auxílio de paraf7usos 98. Uma seção de flange 100 por meio da qual o dis- positivo 10 pode ser montado em flange no garfo em pivô 30 da máquina de polimento 12 no lado esquerdo ou direito pode ser visto na parte superior de

Fis--At^ 8· KubUtZ-—5"

-TfPc - Vi alojamento 94 à direita na figura 9 (e no topo na figura 8), em que, então, os três parafusos de tampa passam através do garfo em pivô 30 e são aparafu- sados em furos cegos rosqueados associados na seção de flange 100, como pode ser visto, em particular, nas figuras 3 e 4.

Na parte inferior de alojamento de diâmetro menor 92, uma luva

de fuso substancialmente tubular 102 é guiada, axiaímente, substancialmen- te livre de folga radial em sua circunferência externa por meio de um ou mais guias - na modalidade exemplificativa ilustrada na forma de duas buchas esféricas 104 - com relação ao alojamento de fuso 36, enquanto na parte superior de alojamento de diâmetro maior 94 um alojamento de motor subs- tancialmente em forma de proveta 106 do acionamento elétrico giratório 38 é recebido na maneira de um pistão, mas com folga radial R (veja a figura 9), para ser deslocável axiaímente em relação ao alojamento de fuso 36. Nesta conexão, a parte superior de alojamento 94 é dimensionada em comprimen- to de tal maneira que o alojamento de motor 106 pode ser deslocado axiaí- mente no alojamento de fuso 36 por um curso de, aproximadamente, 60 mi- límetros. A luva de fuso 102 é montada em fiange no alojamento de motor 106 do acionamento elétrico giratório 38 na região de uma abertura 108 na base do alojamento de motor 106 com a ajuda de parafusos 110 (vide, mais uma vez, a figura 9).

O eixo de fuso 32 é montado giravelmente perto de cada uma de suas duas extremidades por meio de um respectivo mancai 112, por exem- plo, um mancai de esferas, na circunferência interna da luva de fuso 102. O eixo de fuso 32 se estende completamente através da luva de fuso 102 e se projeta no fundo nas figuras 9 a 11, particularmente, por sua seção de supor- te de ferramenta 34, além da luva de fuso 102, enquanto nas referidas figu- ras ele se projeta para cima, no alojamento de motor 106.

Vedações adequadas para vedar em relação ao meio de poli- mento são proporcionadas na região da extremidade do eixo de fuso 32, que é menor nas figuras de 9 a 11. No primeiro caso, as vedações compreendem uma vedação em labirinto na forma de um anel de fole 116, que é ligado na luva de fuso 102 e preso por meio de um parafuso sem cabeça 114 (figura 9) .-P 21

J F^ ' _

e um disco defletor 120, que é ligado no eixo de fuso 32 e preso por meio de outro parafuso sem cabeça 118 (figura 9) e que gira com o eixo de fuso 32. As duas partes (116 e 120) da vedação em labirinto são vedados em relação ao eixo de fuso 32 e à luva de fuso 102, respectivamente, por meio de um respectivo anel-O 122. Além disso, um outro anel de vedação 124, por e- xempío, um anel de vedação elastomérico em V é inserido entre o eixo de fuso 32 e o anel de fole 116. Afim de proteger o guia axial (buchas esféricas 104) do meio de polimento, um fole 126 é preso em uma respectiva ranhura anular na extremidade inferior da parte inferior de alojamento 92 e no anel de fole 116 por meio de grampos de banda 128 (figura 7).

O rotor 40 e o estator 42 do acionamento elétrico giratório 38 são montados no alojamento de motor 106 em comum para serem não des- locáveis em relação um ao outro na direção do eixo geométrico rotacional de ferramenta A. O dispositivo de ajuste 44 é conectado, operativamente, com o alojamento de motor 106, como será explicado em mais detalhes, de modo que o alojamento de motor 106, junto com a luva de fuso 103 e o eixo de fuso 32 nela montado, seja axialmente deslocável em relação ao alojamento de fuso 36 na direção do eixo geométrico rotacional de ferramenta A (movi- mento linear Z).

O estator 42 do acionamento elétrico giratório 38, cujos enrola-

mentos são mostrados apenas esquematicamente na figura 11, é fundido integralmente com o alojamento de motor 106 no interior do alojamento de motor 106. O acionamento elétrico giratório 38 é resfriado a ar e tem para essa finalidade uma roda de vento (não ilustrada) na região superior do rotor 40. Além disso, através do fornecimento de furos 120 (figura 9) na base do alojamento de motor 106, uma troca de ar é proporcionada no caso de um movimento axial (movimento linear Z) do acionamento elétrico giratório 38 (por exemplo, para cada processo de carregamento). Quando esse movi- mento axial ocorre, o ar circula através do acionamento elétrico giratório 38 e resfria o rotor 40 e o estator 42. Essa troca de ar pode ser auxiliada, adicio- nalmente, por meio de ar comprimido através de uma conexão de ar auxiliar 132 montada lateralmente no fundo, na parte superior de alojamento 94 e \ 22

Rub;

V

levando ao espaço interior do alojamento de fuso 36 (figuras 6 e 7), pelo que, se necessário, um resfriamento de ar permanente do acionamento elé- trico giratório 38 também pode ser realizado. A fim de, em um dado caso, determinar essa necessidade, um termo-sensor 134 pode ser proporcionado (figura 9).

Em sua extremidade, que é superior, nas figuras 9 e 11 e se pro- jeta no alojamento de motor 106, o eixo de fuso 32 conduz o rotor 40 que é conectado de maneira adequada, por exemplo, por meio de um elemento de grampeamento de anel 136 ou outra conexão de eixo/ cubo conhecida, com o eixo de fuso 32 para ser preso contra rotação em relação ao mesmo. Os parafusos de aperto associados 138 naquele caso servem, ao mesmo tem- po, para fixação da roda de ventilador (não mostrada). O alojamento de mo- tor 106 é fechado em direção ao topo nas figuras 9 a 11 por uma placa de extremidade 140, que é presa por meio de um anel de esbarro de Seeger 142 em uma ranhura de anel do alojamento de motor 106.

De acordo com a figura 9, cabos de energia e de termo-sensor 144 do acionamento elétrico giratório 38, que, de fato, tem uma faixa de ve- locidade rotacional linearmente controlável, são levados para fora do disposi- tivo 10 por meio de uma abertura na placa de extremidade 140 por meio de uma sobreposta de parafuso de cabo 146. Nesta conexão, os cabos de e- nergia e de termo-sensor 144 são inicialmente guiados em um cotovelo em forma de U 147 para uma outra sobreposta 148, que, por sua vez, é presa a uma braçadeira de fixação 150 conectada com parafusos com a parte de alojamento 94. É assegurado dessa maneira simples que os cabos de ener- gia e de termo-sensor 144 durante o movimento axial do alojamento de mo- tor 106 na parte superior de alojamento 94 do alojamento de fuso 36 não são expostos a uma carga excessiva de enroscamento ou de curvatura e, desse modo, não pode se romper. Um flange de fixação 152, que fecha a parte superior de alojamento 94 no topo, nas figuras 9 a 11, e que é conectado com parafuso com o mesmo (não mostrado em mais detalhes), finalmente, forma um apoio, que fica no topo nessas figuras, para o alojamento de motor 106. Λ «íf

23

,Γ V

O dispositivo de ajuste axial 44 é uma disposição de pistão - ci- lindro, que pode ser atuada pneumaticamente em dois lados e que compre- ende uma haste de pistão 154, por meio da qual o movimento de desloca- mento axiai (movimento linear Z) é transmissível para o acionamento elétrico giratório 38 e que é alinhado axialmente com o eixo de fuso 32. É proporcio- nada para fixação do dispositivo de ajuste axial 44 ao alojamento de fuso 36 uma estrutura de montagem semelhante à ponte que consiste em um supor- te de cilindro, superior, em forma de placa 156 e duas partes de guia em forma de placa 158 disposta em ambos os seus lados. As partes de guia 158 são montadas no flange de fixação 152 por meio de parafusos de cabeça escareada (não mostrados), enquanto o suporte de cilindro 156 é conectado por parafuso com as partes de guia 158 por meio de parafusos de tampa 160 (vide a figura 7).

O dispositivo de ajuste axial 44 ainda compreende um tubo de cilindro 162, que é preso ao suporte de cilindro 156 com o auxílio de dois parafusos de tampa longos 164 e uma cobertura de cilindro 166 e, em parti- cular, por grampeamento no lugar entre o suporte de cilindro 156 e a cober- tura de cilindro 166. Um pistão 168, em que a haste de pistão 154 é monta- da, é recebido no tubo de cilindro 162 para ser deslocável longitudinalmente, a haste de pistão sendo levada através da cobertura de cilindro 166 de ma- neira vedada por meio de um anel basculante de vedação 170, proporciona- do na cobertura de cilindro 166. A vedação do tubo de cilindro 162 é efetua- da por meio de anéis O 172, que são montados em cada um dentre o supor- te de cilindro 156 e a cobertura de cilindro 166 em uma ranhura anular. No tubo de cilindro 162, o pistão 168 separa uma câmara de pressão 174, que fica no lado de suporte de cilindro e que pode ser carregada com pressão por meio de um furo transversal (não montado, saindo da conexão de pres- são 175 nas figuras 6, 7 e 9) no suporte de cilindro 156 a fim de mover para fora a seção de suporte de ferramenta 34 do eixo de fuso 32 de uma câmara de pressão 176, que fica no lado de cobertura do cilindro e que pode ser car- regada com pressão por meio de um furo transversal (não ilustrado; saindo da conexão de pressão 177 nas figuras de 6 a 11) proporcionado na cober- tura de cilindro 166, a fim de retrair a seção de suporte de ferramenta 34.

De acordo com as figuras de 9 a 11, a haste de pistão 154 do dispositivo de ajuste axial 44 é conectado, operativamente, com o aciona- mento elétrico giratório 38 por meio de um cilindro de diafragma 180, que compreende um diafragma 178, para transmissão do movimento de deslo- camento axial (movimento linear Z).

Com essa finalidade, a placa de extremidade 140 do acionamen- to elétrico giratório 38 é dotada em seu lado, que é superior nas figuras de 9 a 11, de uma depressão em forma de calha, redonda, que forma uma câma- ra de pressão 182, que é inferior nessas figuras, do cilindro de diafragma 180. Também é proporcionada uma cobertura de diafragma 184, que é do- tada, similarmente, de uma depressão e que é conectada por parafuso com a placa de extremidade 140 e naquele caso grampeia o diafragma 178 no lugar com a formação de uma câmara 186 que fica no topo nas figuras de 9 a 11 (vide a figura 11), de modo que a câmara de pressão 182 seja vedada hermetica e fortemente em relação ao ambiente. Mais especificamente, o diafragma 178, que consiste de um material elastomérico, é de construção em forma de disco, em cujo caso é montado no lado circunferencial interno na haste de pistão 154 do dispositivo de ajuste 44 por meio de um rebordo anular 188 (vide a figura 11), que é preso a no lugar de maneira mecanica- mente positiva (por meio de ranhuras anulares nas arruelas) entre duas ar- ruelas por meio de um parafuso perfurado oco aparafusado na haste de pis- tão 154, enquanto o diafragma 178 é preso no lugar de maneira mecanica- mente positiva (por meio de ranhuras anulares na placa de extremidade 140 e na cobertura de diafragma 184), no lado circunferencial externo por meio de um rebordo anular 190 (vide mais uma vez a figura 11) por meio da co- bertura de diafragma 184 na placa de extremidade 140 do acionamento elé- trico giratório 38, de modo que o fluxo de força de uma força axial aplicada à haste de pistão 154 se estenda da haste de pistão 154 para o acionamento elétrico giratório 38 por meio do diafragma 178.

Como pode ser ainda inferido das figuras de 9 a 11, a haste de pistão 154 do acionamento de ajuste axial 44 tem um furo de passagem 192 que conecta, pneumaticamente a câmara de pressão 174, que é afastada da seção de suporte de ferramenta 34 do eixo de fuso 32 do dispositivo de ajus- te 44 com a câmara de pressão 182, que faceia a seção de suporte de fer- ramenta 34 do cilindro de diafragma 180. Uma vez que superfícies pneuma- ticamente efetivas que se faceiam mutuamente nas referidas câmaras de pressão 174, 182 são, substancialmente, do mesmo tamanho, as forças atu- ando sobre o diafragma 178 cancelam uma à outra, quando a câmara de pressão 174 do dispositivo de ajuste 44 é carregada com pressão.

Além disso, o alojamento de motor 106 do acionamento elétrico giratório 38 é preso contra rotação em relação ao alojamento de fuso 36 por meio de um suporte de torque 194, uma extremidade do qual é presa ao alo- jamento de motor 106, enquanto sua outra extremidade conduz um rolete de guia montado giravelmente 196, apoiando-se contra uma superfície de guia 198 no lado de alojamento de fuso. De acordo com a figura 10, nesta cone- xão, o suporte de torque moldado substancialmente em forma de bloco 194 é conectado por parafuso com um disco de cobertura anular 200, que, por sua vez, é conectado por parafuso com a placa de extremidade 140, como pode ser visto da figura 9, em que a placa de extremidade 140 e o disco de cobertura prendem o anel de esbarro de Seeger 142 entre eles. Em conse- quência, o suporte de torque 194 e a luva de fuso 102 axialmente guiados na parte inferior de alojamento 92 do alojamento de fuso 36 são dispostos em lados que são axialmente opostos com relação ao alojamento de motor 106. A superfície de guia 198 no lado do alojamento de fuso é, de fato, formada por uma ranhura longitudinal na parte de guia correspondente 158, que qua- se representa um guia de porta para o rolete de guia 196.

Finalmente, a ferramenta de polimento 46, retida na seção de suporte de ferramenta 34 do eixo de fuso 32 por meio de um parafuso sem cabeça também é ilustrada por meio de exemplo na figura 11. Essa ferra- menta pode corresponder, basicamente, com as ferramentas de polimento descritas nos Relatórios Descritivos EP-A-1 473 116, DE-A-10 2005 010 583 e EP-A-2 014 412 já mencionadas na introdução. No presente caso, porém, a cavidade na ferramenta de polimento 46 não é carregada ativamente com «ρ

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pressão, mas é cheia, por exemplo, com um fluido (gás ou óleo de silício). Uma placa de polimento 204 é montada, permutavelmente, na ferramenta de polimento 46 por meio de uma interface 202. Essas placas de polimento 204 são evidentes, por exemplo, do Relatório Descritivo DE-A-10 2007 026 841 do presente requerente, a interface 202 corresponde, substancialmente, com a interface ilustrada e descrita no pedido de patente alemã anterior DE 10 2009 036 981.3 do presente requerente. Até aquele ponto, referência às ci- tadas especificações é feita nesse ponto. Além disso, para maior simplicida- de na figura 11 o alojamento de motor 106 do acionamento elétrico giratório 38 é mostrado apoiando a base da parte superior de alojamento 94 do alo- jamento de fuso 36. Essa posição relativa dessas partes, porém, não é al- cançada na realidade. Antes, mesmo durante o processo de polimento, o alojamento de motor 106 está sempre pelo menos ligeiramente espaçado da base da parte de alojamento 94. Um dispositivo para usinagem de acabamento de superfícies op-

ticamente efetivas, em particular, de lentes para óculos é divulgado com um eixo de fuso que tem uma seção de suporte de ferramenta e que é montada em um alojamento de fuso para ser girável em torno de um eixo geométrico rotacional girável, um acionamento elétrico giratório, que compreende um rotor e um estator e por meio do qual o eixo de fuso conectado operativa- mente com o rotor, é deslocável, axialmente, com relação ao alojamento de fuso na direção do eixo geométrico rotacional de ferramenta. Uma caracte- rística da invenção consiste em que o rotor e o estator são dispostos coaxi- almente com o eixo de fuso, em que, por meio do dispositivo de ajuste, pelo menos o rotor junto com o eixo de fuso são deslocáveis axialmente com re- lação ao alojamento de fuso na direção do eixo geométrico rotacional de fer- ramenta, que permite, em particular, uma construção muito compacta.

LISTAGEM DE REFERÊNCIA

dispositivo 12 máquina de polimento 14 espaço de trabalho 16 alojamento de motor 18 armação de máquina 20 fuso de peça a trabalhar 22 acionamento giratório 24 unidade de acionamento linear 26 carro de ferramentas 28 unidade pivô de acionamento 30 garfo em pivô 32 eixo de fuso 34 seção de suporte de ferramenta 36 alojamento de fuso 38 acionamento elétrico giratório 40 rotor 42 estator 44 dispositivo de ajuste axial 46 ferramenta de polimento 48 placa de base 50 placa de cobertura 52 parede lateral 54 saída 56 parede traseira 58 parede dianteira 60 janela 61 eixo de transmissão 62 recorte 64 cobertura de fole 66 eixo de transmissão 68 mecanismo de atuação 70 mandril 72 cilindro pneumático 74 polia da correia 76 correia em V 78 servomotor .^-d3jV ^ a

80 parafuso da esfera

82 caixa de guia

84 eixo geométrico

86 haste de curso

88 motor de corrente contínua

90 eixo geométrico

92 parte inferior de alojamento

94 parte superior de alojamento

96 abertura

98 parafuso

100 seção de flange

102 Iuvadefuso

104 bucha de esfera

106 alojamento de motor

108 abertura

110 parafuso

112 mancai

114 parafuso sem cabeça

116 anel de fole

118 parafuso sem cabeça

120 disco defletor

122 anel-0

124 anei de vedação

126 fole

128 grampo de banda

130 furo

132 conexão de ar auxiliar

134 termo-sensor

136 elemento de grampeamento de anel

138 parafuso de aperto

140 placa de extremidade

142 anel de esbarro de Seeger 29

144 cabos de energia e de termo-sensor -V^c \ V^*

146 sobreposta de parafuso de cabo

147 cotovelo em forma de U

148 sobreposta de parafuso de cabo 150 braçadeira de fixação

152 flange de fixação

154 haste de pistão

156 suporte de cilindro

158 parte de guia

160 parafuso de tampa

162 tubo de cilindro

164 parafuso de tampa

166 cobertura de cilindro

168 pistão

170 anel basculante de vedação

172 anel-0

174 câmara de pressão

175 conexão de pressão

176 câmara de pressão 177 conexão de pressão

178 diafragma

180 cilindro de diafragma

182 câmara de pressão

184 cobertura de diafragma

186 câmara

188 rebordo anular

190 rebordo anular

192 furo de passagem

194 suporte de torque

196 roletedeguia

198 superfície de guia

200 disco de cobertura 202 interface ' t^S 204 placa de polimento

A eixo geométrico rotacional de ferramenta em geral (velocidade contro- lada)

A1 ferramenta à direita de eixo geométrico rotacional (velocidade contro- lada)

A2 ferramenta à esquerda de eixo geométrico rotacional (velocidade con trolada)

B eixo pivô de ajuste de ferramenta C eixo geométrico rotacional de peça a trabalhar em geral (velocidade controlada)

C1 peça a trabalhar à direita de eixo geométrico rotacional (velocidade controlada)

C2 peça a trabalhar à esquerda de eixo geométrico rotacional (velocidade controlada)

cc segunda superfície opticamente efetiva cx primeira superfície opticamente efetiva L lente para óculos M material em bloco R folga radial

S elemento de bloco

X carro de ferramentas de eixo geométrico linear (posição regulada

[controle de laço fechado]) Z ferramenta de movimento linear em geral (não controlado Z1 ferramenta à direita de movimento linear (não controlado)

Z2 ferramenta à esquerda de movimento linear (não controlado)

Claims

1. Dispositivo (10) para a usinagem de acabamento de superfí- cies opticamente efetivas (cc, cx), em particular, de lentes para óculos (L), compreendendo: um eixo de fuso (32), que tem uma seção de suporte de ferra- menta (34) e que é montado em um alojamento de fuso (36) para ser girável em torno de um eixo geométrico rotacional de ferramenta (A); um acionamento elétrico giratório (38), que compreende um rotor (40) e um estator (42) e por meio do qual o eixo de fuso (32) conectado ope- rativamente com o rotor (40) é acionável para girar em torno do eixo geomé- trico rotacional de ferramenta 120 (A); e um dispositivo de ajuste (44), por meio do qual a seção de su- porte de ferramenta (34) é deslocável axialmente com relação ao alojamento de fuso (36) na direção do eixo geométrico rotacional de ferramenta 120 (A) (movimento linear Z); caracterizado pelo fato de o rotor (40) e o estator (42) do acio- namento elétrico giratório (38), bem como o eixo de fuso (32) serem dispos- tos coaxialmente, em que pelo menos o rotor (40) do acionamento elétrico giratório (38) junto com o eixo de fuso (32) é deslocável axialmente com re- lação ao alojamento de fuso (36) na direção do eixo geométrico rotacional de ferramenta 120 (A) (movimento linear Z) por meio do dispositivo de ajuste (44).

2. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 1, caracteri- zado pelo fato de o rotor (40) e o estator (42) do acionamento elétrico girató- rio (38) serem montados em um alojamento de motor comum (106) para ser não deslocável em relação um ao outro na direção do eixo geométrico rota- cional de ferramenta (A)1 em que o dispositivo de ajuste (44) é conectado operativamente com o alojamento de motor (106) e, desse modo, o aloja- mento de motor (106) junto com o eixo de fuso (32) é deslocável axialmente com relação ao alojamento de fuso (36) na direção do eixo geométrico rota- cional de ferramenta 120 (A) (movimento linear Z).

3. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, carac- terizado pelo fato de o dispositivo de ajuste (44) ser uma disposição de pis- tão - cilindro pneumático de dupla atuação, compreendendo uma haste de pistão (154) por meio da qual o movimento de deslocamento axial (movimen- to linear Z) é transmissível para o acionamento elétrico giratório (38) e que é aíinhado axiaímente com o eixo de fuso (32).

4. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 3, caracteri- zado pelo fato de a haste de pistão (154) do dispositivo de ajuste (44) é co- nectado operativamente com o eixo geométrico (38) por meio de um cilindro de diafragma (180), que compreende um diafragma (178) para transmissão do movimento de deslocamento axial (movimento linear Z).

5. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 4, caracteri- zado pelo fato de o diafragma (178) ser de construção anular, em que o dia- fragma (178) é montado no lado circunferencial interno na haste de pistão (154) do dispositivo de ajuste (44) e preso no lugar no lado circunferencial externo do acionamento elétrico giratório (38), de modo que o fluxo de força de uma força axial aplicada à haste de pistão (154) se estende da haste de pistão (154) ao acionamento elétrico giratório (38) por meio do diafragma (178).

6. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 4 ou 5, carac- terizado pelo fato de o diafragma (178) consistir de um material elastoméri- co.

7. Dispositivo (10), de acordo com as reivindicações 3 e 4, ca- racterizado pelo fato de a haste de pistão (154) do dispositivo de ajuste (44) ter um furo de passagem (192), que conecta, pneumaticamente, uma câma- ra de pressão (174), que é afastada da seção de suporte de ferramenta (34) do dispositivo de ajuste (44) com uma câmara de pressão (182), que faceia a seção de suporte de ferramenta (34) do cilindro de diafragma (180), em que as superfícies mutuamente confrontantes, pneumaticamente efetivas, nas referidas câmaras de pressão (174, 182) são substancialmente do mesmo tamanho.

8. Dispositivo (10), de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 7, camada de resistência o eixo de fuso (32) ser montado giravel- mente na circunferência interna de um luva de fuso (102) guiada axialmente em sua circunferência externa com relação ao alojamento de fuso (36).

9. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 8, caracteri- zado pelo fato de a luva de fuso (102) ser guiada axialmente no alojamento de fuso (36) por meio de guias na forma de buchas de esferas (104).

10. Dispositivo (10), de acordo com as reivindicações 2 e 8, ca- racterizado pelo fato de a luva de fuso (102) ser montada em flange no alo- jamento de motor (106) do acionamento elétrico giratório (38).

11. Dispositivo (10), de acordo com a reivindicação 10, caracte- rizado pelo fato de o alojamento de fuso (36) compreender uma parte inferior de alojamento (92) perto da seção de suporte de ferramenta (34) do eixo de fuso (32) e uma parte superior de alojamento (94) afastada da seção de su- porte de ferramenta (34) do eixo de fuso (32) as partes de alojamento tendo diâmetros interno diferentes, em que a luva de fuso (102) é guiada axialmen- te na parte inferior de alojamento de diâmetro menor (92), enquanto o aloja- mento de motor (106) do acionamento elétrico giratório (38) é guiado axial- mente na maneira de um pistão, mas com folga radial (R ) em relação ao alojamento de fuso (36) na parte superior de alojamento de diâmetro maior (94).

12. Dispositivo (10) de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 2 a 11, caracterizado pelo fato de o alojamento de motor (106) do a- cionamento elétrico giratório (38) ser preso contra giro em relação ao aloja- mento de fuso (36) por meio de um suporte de torque (194), uma extremida- de do qual é presa ao alojamento de motor (106), enquanto sua outra extre- midade conduz um rolete de guia montado giravelmente (196) apoiando-se contra uma superfície de guia (198) no lado de alojamento de fuso.

13. Dispositivo (10), de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 2, 8 e 12, caracterizado pelo fato de o suporte de torque (194) e a luva de fuso (102), guiada axialmente no alojamento de fuso (36), serem dispostos em lados axialmente opostos com relação ao alojamento de motor (106).

14. Máquina de polimento (12) para polimento simultâneo de du- - as lentes para óculos (L)1 compreendendo: um alojamento de máquina (16) delimitando um espaço de tra- balho (14); dois fusos de peça a trabalhar (20), que se projetam no espaço de trabalho (14) e por meio dos quais duas lentes para óculos (L) a serem polidas são acionáveis por meio de acionamento giratório comum (22) para girar em torno de eixos geométricos rotacionais de peças a trabalhar (C1, C2) estendendo-se paralelo um ao outro; uma unidade de acionamento linear (24) por meio da qual um carro de ferramentas (26) é móvel ao longo de um eixo geométrico linear (22) para girar em orno de eixos geométricos rotacionais de peça a trabalhar (C1.C2); uma unidade pivô de acionamento (28), que é disposta no carro de ferramentas (26) e por meio da qual um garfo em pivô (30) é articulávei em torno de um eixo pivô de ajuste (B) estendendo-se substancial e perpen- dicularmente ao eixo geométrico linear (X); e dois dispositivos (10), que são, cada um deles, associados pela sua seção de suporte de ferramenta (34) com um respectivo dos fusos de peça a trabalhar (20) e que se projetam no espaço de trabalho (14), como definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, dispositivos que são montados em flange pelos seus alojamentos de fusos (36) no garfo em pivô (30) de modo que o eixo geométrico rotacional de ferramenta (Α1, A2) de cada dispositivo (10) forme com o eixo geométrico rotacional de peça a tra- balhar (C1, C2) do fuso de peça a trabalhar associado (20) um plano em que o respectivo eixo geométrico rotacional de ferramenta (Α1, A2) é deslocável axialmente (eixo geométrico linear X, movimento linear Z) e inclinável (eixo pivô de ajuste B) com relação ao eixo geométrico rotacional de peça a traba- lhar (C1, C2) do fuso de peça a trabalhar associado (20).