CN107107315B - 用于眼镜片上的光学有效面的精细处理的工具的抛光盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于精细加工眼镜片上的光学活性面的工具(12)的抛光盘(10)，抛光盘(10)具有主要部分(14)，主要部分(14)具有中心轴线(M)，并且比主要部分软且由弹性材料制成的中间层16被固定到主要部分(14)，抛光装置支撑件(18)搁置在所述中间层上。中间层具有至少两个区域(20、22)，至少两个区域(20、22)具有不同的硬度，所述区域在主要部分的中心轴线的方向上一个被布置在另一个的后面。邻接主要部分的中间层区域比抛光装置支撑件搁置在其上的中间层区域更软。简单构造的抛光盘可覆盖足够大的眼镜片曲率范围，以便允许高处方生产率。

Description

用于眼镜片上的光学有效面的精细处理的工具的抛光盘
技术领域
本发明涉及用于工件的光学有效面的精细处理的工具的抛光盘。特别地，此类抛光盘用于批量生产的根据处方的眼镜片的生产。
如果以下参考“眼镜片”，则应当理解，不仅存在矿物玻璃的眼镜片，还存在所有其它常用材料诸如聚碳酸酯、CR 39、高指玻璃(HI)等的眼镜片，因此还存在塑料材料的眼镜片。
背景技术
通过材料去除的眼镜片的光学有效面的处理可粗略分为两个处理阶段，即是根据处方用于生产宏观几何形状的光学有效面的最初准备处理，以及随后的光学有效面的精细处理，以便消除准备处理痕迹且获得形状正确的期望的微观几何形状。然而，依赖尤其通过磨削、铣削和/或车削的眼镜片的材料完成眼镜片的光学有效面的准备处理，在精细处理中，眼镜片的光学有效面往往经受精密磨削、磨光和/或抛光过程。
为此，与刚性形状匹配工具相比，在自适应抛光盘的现有技术(参见，例如，文献DE10 2005 010 583 A1和EP 2 464 493 B1或文献EP 2 014 412 A1)中逐渐使用精细处理过程。这些抛光盘具有基本上三个部分或三层构造，包括(1)载体主体或基座主体，载体主体或基座主体面向工具主轴且比较牢固或刚性，以及(2)相对其更软的弹性材料层(例如，泡沫材料层)固定到载体主体或基座主体，在更软的弹性材料层(例如，泡沫材料层)上搁置(3)磨削或抛光膜(抛光介质载体)，磨削或抛光膜(抛光介质载体)面向工具，作为对于处理保持活性的工具部件。作为泡沫材料层的弹性可变形性的结果，在某些限制内，抛光膜可原位适应于待处理的表面的几何形状。这不仅是在“静态”方面(即，从眼镜片到待处理的且往往在其几何形状上不同的眼镜片，特别地表面曲率)中，还在“动态”方面(即，在具体眼镜片的实际处理期间，其中发生抛光盘和眼镜片之间的相对运动)中。泡沫材料层的弹性额外地影响在抛光过程期间抛光盘的去除行为的基本程度。
待抛光的眼镜片根据处方在生产中遇到最多样化的几何形状。在宏观几何形状方面，甚至在标准有效范围(0到大约14屈光度)中的眼镜片的光学有效面(在大约环面的情况下的球形或圆柱形)的曲率半径从无穷大(平坦表面)延伸到大约35mm。在例如自由表面的情况下，还将另外添加更多微观几何形状影响因素诸如附加物或非球面性。为了覆盖标准有效范围，因而，在上面的现有技术中需要特别地对处理保持活性的工具表面的(预)曲率上不同的几何形状不同的抛光盘类型。
因此，根据处方在生产中已知的抛光工具概念包括例如七个几何形状不同的抛光盘类型。如果有必要以它们不能通过一个且相同的抛光盘抛光的方式处理在它们的几何形状上彼此不同的接连的眼镜片，则在眼镜片的生产期间这显然迫使工具改变。然而，每个工具改变以根据处方的生产中的生产率为代价。
用于眼镜片生产的抛光工具概念在现有技术中也是已知的，用于眼镜片生产的抛光工具概念管理多达至少三个不同的抛光工具类型以覆盖标准有效范围。例如，在文献US7 559 829 B2中示出此类抛光工具。在该情况下，经由插入在抛光膜搁置在其上的泡沫材料层和刚性基座主体之间，抛光工具可被保持在工具安装部中或在工具安装部处为弹性支撑结构，弹性支撑结构包括具有以用于相对于基座主体支撑弹簧臂的钢板弹簧和弹性环的方式起作用的多个弹簧臂的星形部分。然而，如果接连待抛光的眼镜片在它们的几何形状上彼此显著不同，则工具改变在该现有技术中是同样有必要的。此外，这些抛光工具具有相对复杂的构造。
目的
本发明具有源自如由文献EP 2 014 412 A1代表的现有技术的创建抛光盘的目的，抛光盘为用于眼镜片的光学有效面的精细处理的工具的最简单的可能的构造，这使得能够增加根据处方的生产中的生产率。
发明内容
由说明书下一段落中指示的特征实现该目的。本发明的优点或适宜的发展是“发明内容”部分中随后的段落的主题。
根据本发明，在用于眼镜片的光学有效面的精细处理的工具的抛光盘中，抛光盘具有基座主体，基座主体具有中心轴线，并且为弹性材料的且通过与基座主体比较更软的中间层被固定到基座主体，并且抛光介质载体被搁置在中间层上，中间层具有不同硬度的至少两个区域，它们沿着中心轴线的方向一个布置在另一个后面，其中邻接基座主体的中间层的区域比抛光介质载体搁置在其上的中间层的区域更软。
在这一点上，核心概念为提供适应能力，适应能力对于将抛光盘的所要求的有效范围(例如0到14屈光度)覆盖到由区域待抛光的眼镜片的宏观几何形状是必要的，该区域远离较小硬度的中间层的处理或接合，并且在该情况下，“跨接”甚至从眼镜片到眼镜片的较大的矢状高度差异。另一方面，由区域提供对实现例如自由表面上所要求的表面真实性以及对待抛光的眼镜片的微观几何形状的抛光盘的期望的光滑性所必要的适应能力，该区域与更大硬度的中间层的处理或接合相邻。
在这一点上，公认在通过抛光进行处理期间，抛光盘和眼镜片之间的实际抛光面或接合区域可以在不同的眼镜片之间改变，这取决于从例如在平坦眼镜片表面的情况下的几乎点状的到在弯曲的眼镜片表面的情况下的更多(圆形或环形)分布区的相应的眼镜片的几何形状，，因为特别地，可以由抛光盘和眼镜片之间的相对运动(横向于工件的工具的振荡行程)的振幅和/或频率中的合适的改变，提供为此的抛光过程补偿。
结果，在理想情况下，仅需要一个抛光盘类型，而在任何事件中需要比形成类别的现有技术中的显著更少的抛光盘类型，以便覆盖待抛光的眼镜片的曲率的范围(其在根据处方的生产中是常见的)。一方面，此类普遍可使用的抛光盘类型减少与提供多个几何形状不同的抛光盘联系的经费。另一方面，且甚至更显著地，理想地可消除在现有技术中常见的且由待抛光的不同几何形状的眼镜片引起的工具改变，或至少可以显著减少这种工具改变。由此实现的时间节省可使在根据处方的生产中在相同的抛光时间内生产率的显著增加。同时减少或消除包括在现有技术中由新的工具调整引起的这些的抛光机器的停机时间。而且，根据本发明，这些都不要求复杂的措施或抛光盘处的新的部分，这因此为如先前的想得到的简单的构造；仅存在对中间层的弹性材料的特性的本地有选择性的影响。
关于抛光盘的简单和经济生产，优选的是通过相互不同的泡沫材料层形成中间层的至少两个区域，即，在基座主体上的至少一个更软的泡沫材料层和在抛光介质载体下面的至少一个更硬的泡沫材料层。然而，用于中间层的其它合适的弹性材料同样想得到，特别是可例如由橡胶材料组成的中间层的更硬的区域。
相互不同的泡沫材料层优选地被粘在一起，这仅需要经济的过程步骤，经济的过程步骤在大量生产中是容易管理的且其中可以使用专有泡沫材料和粘合剂材料。然而，合适的泡沫材料复合或泡沫材料夹入还可供选择地通过使不同类别的泡沫材料一个在另外一个的上面发泡来生产。
就在将其安装在基座主体之前关注中间层的各个泡沫材料层的形状而言，为了影响抛光盘的弹性特性，基本上可以形成单个的泡沫主体，以例如中凸地或凹入地区别于在任一端面或两个端面处的平坦表面，以及例如在边缘处的圆柱形、圆锥形、球形或环形槽形的，为此目的，然而，将必须提供特殊的铸造模具。在该方面，特别地出于成本的原因，优选的是，中间层的不同的泡沫材料层每个具有沿着或平行于基座主体的中心轴线测量的基本上恒定的厚度，这为抛光盘的生产给予从大量生产的板形中使用各种材料的可能性。同时，在这方面本发明人已研究发现，两个泡沫材料层的厚度的具体关系使得最优适应大范围的曲率半径，同时，可使待抛光的眼镜片的微观几何形状维持并使之平滑。因此，将发现，更硬的泡沫材料层的基本上恒定厚度与更软的泡沫材料层的基本上恒定厚度的比将优选地位于1比2和1比4之间，更优选地在大约1比3。
还由发明人用不同的泡沫材料进行实践测试，其中一方面研究在抛光期间预处理的眼镜片的几何形状被维持或改变到什么程度，以及另一方面研究在没有可估量的微结构或涂片发生在抛光的表面上的情况下抛光每单位时间尽可能高得去除的泡沫材料。在这一方面，对于整个区域压缩的情况，证实更硬的泡沫材料层的静态弹性模量应优选地在0.40和1.50N/mm2之间，更优选地在0.80和1.00N/mm2之间，然而，更软的泡沫材料层的静态弹性模量应该优选地位于0.25和0.45N/mm2之间，更优选地在0.35和0.45N/mm2之间。
关于中间层的各个部件的泡沫材料，如果更软的泡沫材料层由至少部分开孔聚醚聚氨酯弹性体组成，然而更硬的泡沫材料层由闭孔聚醚聚氨酯弹性体组成，则额外地证明在完成的测试中的优点。通过该材料组合，一方面，不存在在抛光期间中间层变得高度抛光介质饱和且其后当干燥时硬化过度的风险，但另一方面，中间层的部分开孔特性将被认为对在抛光过程期间经由抛光介质生成的摩擦热散热有利，并且在优选地中间层生产的情况下还辅助各个层的粘合。
此外，在由发明人作出观测和进行调查的情况下，通过在当前典型的区域范围中抛光用于处理眼镜片的普遍可使用的抛光盘的以下几何特征具体化或证明是有价值的。抛光盘的基座主体应优选地具有基本上球形端面，该端面面向中间层且固定到(有利地粘在)中间层，其中该端面应具有优选地位于在35和42mm之间、更优选地在36和40mm之间的曲率半径。此外，基座主体应优选地具有在35和60mm之间的其端面的区域中的直径，在该情况下，如沿着或平行于其中心轴线测量的中间层的基本上恒定厚度应优选地在15和22mm之间，有利地对于更小的直径则厚度值更小，以及对于更大的直径则厚度值更大。
而且，关于抛光介质载体，有利的是，其在所述侧相对于基座主体的中心轴线在径向方向上突出超出抛光盘的中间层。抛光介质载体的该突出区域在抛光期间不会对眼镜片施加任何压力，使得不存在抛光介质载体的外边缘将以微观结构或优先方向的形式在眼镜片上成像的风险。
根据本发明的抛光盘可有利地用于眼镜片的光学有效面的精细处理的工具，该工具包括可固定到工具主轴的主轴转轴以能够轴向和旋转夹带的工具安装头，其中抛光盘可更换地安装在工具安装头上，为此目的抛光盘的基座主体和工具安装头设有互补结构，用于通过工具安装头抛光盘的轴向锁定和用于旋转夹带。一方面，这产生了抛光盘的不复杂的更换能力以及抛光盘在工具主轴上的可靠的保持，并且另一方面，在通过抛光的处理期间，这产生从工具主轴到抛光盘的限定的机械正转矩传输。
在该情况下，工具安装头可具有球形接头，球形接头具有球头，球头被容纳在球窝中且形成于可固定到工具主轴的主轴转轴的球头销处，然而球窝形成于安装板中，藉由安装板抛光盘是可锁定的。在通过抛光的处理期间，这以简单的方式使得抛光盘相对于工具主轴的主轴转轴倾斜，使得抛光盘可容易跟随最多样化的眼镜片几何形状，甚至例如具有高附加物的圆柱形表面或渐进表面。而且，抛光盘的倾斜的能力有利地允许具有所谓的“切向抛光运动学”的抛光过程的性能，其中置于与眼镜片(其借助于用于围绕工件旋转轴旋转的工具主轴进行驱动)的处理接合中的抛光盘或通过摩擦夹带旋转，或自身旋转驱动，同时，线性驱动确保在抛光机器中以相对于工件旋转轴的角度以限定方式调整的工件主轴交替地前后移动，使得抛光盘以相对小的路径前后徘徊，以横向碾过眼镜片。
在优选实施例中，球头可具有用于横向销的容纳孔，横向销延伸穿过球头，并且在球头的任一侧上与球窝中相关联的凹口接合上，以便将安装板与球头销连接，以能够旋转夹带。作为万向接头的球头的此类构造使得可能以简单的方式旋转驱动抛光盘，通过与同样想得到的、由眼镜片的抛光盘的纯摩擦产生的旋转夹带使得可能基本上缩短抛光时间。关于倾斜和旋转驱动可能性，原则上，同样的还可以借助于等速万向节实现，但这将涉及显著地更大的复杂度和更高的成本。
此外，优选的是，安装板经由弹性环形元件被如此弹性地支撑在球头销侧的支撑凸缘处，以至于藉由安装板锁定的抛光盘寻求通过其中心轴线与球头销自对准，并且因此与工具主轴的主轴转轴自对准。在该情况下，可防止抛光盘过度倾斜运动；一方面，特别地在抛光盘对眼镜片的所提及的振荡的情况下在反向运动期间，这具有有利效果，由于抛光盘不能弯曲且因此在眼镜片处轧住。另一方面，在抛光盘的安装或放置期间此类工具的安装板的弹性支撑物是有利的，因为在该情况的安装板因弹性环形元件而采用具有轻微约束的限定的位置。而且，随着安装板的弹性(预)取向的，可以产生抛光盘和眼镜片的一起运动，这样抛光盘被放置在基本上轴向取向的眼镜片上，且例如不倾斜，倾斜特别地在厚的或抬高的抛光盘的情况下会导致问题。原则上，还将可能借助于在安装板处的气动可加载的橡胶波纹管管理此类(预)取向抛光盘，但这将异常地更加复杂。
在本发明的概念的另外的追求中，抛光盘的基座主体和工具安装头中的每个可设有径向突出套环，其中在抛光盘被安装在工具安装头上的状态下的套环彼此相对，并且通过借助于具有基本上U形横截面的固定环以形状接合方式接合。此类固定环可靠地防止在有力产生的情况下无意地从工具安装头拆卸下来，例如在抛光过程中抛光盘被抬离眼镜片(或相反)以便改变相对工具旋转方向和/或将新的抛光介质施加到动作点，或在抛光过程结束时抬离的情况下(在该情况下，始终有必要考虑“吸取到”眼镜片上的抛光盘)抛光盘无意地从工具安装头拆卸下来。于是，凭借上面的固定，抛光盘和眼镜片可在抛光过程的任何时间处被移动分开，而没有风险。事实上，在抬离之前通过使足够宽度的抛光盘相对于眼镜片横向运动的方法方面，抛光盘从工具安装头的无意的拆卸的问题还可以被消除，当该过程将不期望地延长处理时间。
最后，优选地由两个半环形成固定环，两个半环借助于铰链在一侧上可枢转地连接在一起，并且在另一侧上经由卡扣连接可释放地连接在一起，这不仅表示简单和经济的可生产的解决方案-此外，这容易地能够进行清洗，但是同样确保不复杂的(因为没有工具)、方便的且快速的处置。
附图说明
在参考部分所附的示意图的优选实施例的基础上，在下面更详细地解释本发明，没有真实按比例绘制部分所附的示意图，并且在部分所附的示意图中：
图1示出安装在具有根据本发明的用于在眼镜片处的光学有效面的精细处理的工具的抛光机器的枢轴轭架中的工具主轴的纵向剖视图(部分剖开所例示的)，设置为与待处理的表面处理接合的抛光盘被可拆卸地安装在工具的工具安装头上，其中在下部设置中工具相对于工具主轴被搬出；
图2示出了工具主轴的半剖视，其带有在未安装状态中的根据图1的工具，并且在工具和工具主轴之间没有波纹管，这里省略了波纹管以允许更好的视图，其中工具与抛光盘一起置于相对于工具主轴缩回的上部设置中，其中用于工具主轴与工具的工具安装头锁定；
图3示出与图2中的剖面线III-III一致的图1的被安装在工具主轴上的工具的在顶部处剖开的剖视图；
图4示出根据图2的缩回上限设置中图1的工具的剖视图，工具被安装在工具主轴(这里仅部分示出的)上，其中工具安装头在工具主轴上被锁定且从其移除抛光盘。
图5从下面斜向示出具有工具安装头、打开的固定环和抛光盘的图1的工具(工具相对于工具主轴(这里剖开示出的)被搬出)透视分解图，用于说明工具主轴、工具安装头、固定环和抛光盘之间的接口；
图6从上面斜向示出具有工具安装头、处于闭合设置的固定环和抛光盘的图1的工具的透视分解图，工具的立体分解图相对于图5的所例示的部分对应，工具相对于工具主轴(再次剖开示出的)被搬出，用于另外说明工具主轴、工具安装头、固定环和抛光盘之间的接口；以及
图7示出根据本发明的眼镜片和抛光盘的图示，用于说明依赖眼镜片曲率和眼镜片直径用于将普遍可使用的抛光盘切削成需要的尺寸的大量的几何数据。
具体实施方式
特别地，根据图1到图6，用于眼镜片L处的光学有效面cc、cx的精细处理的工具12的抛光盘10(cf.图1和图7)包括基座主体14，基座主体14具有中心轴线M，并且弹性材料的中间层16被固定到基座主体14上，与基座主体14比较中间层更软，形成抛光盘10的实际外处理表面19的抛光介质载体18搁置在中间层16上。重要的是中间层16具有在中心轴线M的方向上接连布置的不同硬度的至少两个区域，其中邻接基座主体14的中间层16的区域比搁置抛光介质载体18的中间层16的区域更软，如以下中将更详细解释的。
在这里所例示的实施例中，通过如沿着中心轴线M所看见的恒定厚度中的每个相互不同的泡沫材料层20、22(即是，在基座主体14上的更软的泡沫材料层20，更确切地说其端面21上的更软的泡沫材料层20，以及在抛光介质载体18下面的更硬的泡沫材料层22)形成中间层16的两个区域。在该情况下，相互不同的泡沫材料层20和泡沫材料层22在23处粘合在一起。
同样地，抛光介质载体18被粘合到更硬的泡沫材料层22，并且更软的泡沫材料层20被粘合到基座主体14的端面21。为了防止抛光盘10的边缘以非常精细的像刻划式的微观结构的形式在眼镜片L的处理的表面cc上成像，抛光介质载体18在相对于中心轴线M的径向方向上在除中间层16之外的所有侧处突出。
一方面，基本上刚性基座主体14通过其预成形端面21用于成形以及支撑或承载抛光盘10的上述弹性层构造，并且另一方面，形成用于工具12的剩余部分的连接构件，如将在以下描述的。在所例示的实施例中，基座主体14的端面21被预成形为基本上球形，并且朝向中间层16似拱起。然而，根据待处理的表面cc或cx的宏观几何形状，基座主体的端面还可被不同地(例如，非球面地)预成形。
如在图1到6中可以看到的，工具12具有工具安装头24，工具安装头24具有安装板25，工具安装头24被固定到工具主轴28的主轴转轴26以能够轴向和旋转夹带，但同时可拆卸。抛光盘10可更换地安装在工具安装头24上，为此目的抛光盘10的基座主体14和工具安装头24(更确切地说其安装板25)被提供具有互补结构29(特别地参见图5和图6)，用于通过工具安装头24抛光盘10的轴向锁定和旋转夹带。
通过互补结构29形成的在抛光盘10和工具安装头24之间的接口为文献EP 2 464493B1的主题，在前文中已经提及文献EP 2 464 493B1的主题，并且从一开始且为了避免重复，此时关于接口的构造和功能可明确参考文献EP 2 464 493B1。简言之，如在图4到图6中可最好看见的，抛光盘10的基座主体14在其内侧具有内部空间32，内部空间32以壁面30和基座表面31为边界，并且内部空间32被提供用于将抛光盘10推动到工具安装头24的安装板25处的补偿形式的安装突出物33上，且将抛光盘10锁定到工具安装头24的安装板25处的补偿形式的安装突出物33，并且抛光盘10的基座主体14在其基座表面31处具有带动件34，带动件34与在安装突出物33处的对应的夹带匹配元件35相关联，用于转矩传输。此外，固定在环形凹槽36中的弹性安装环37被设置在壁面30和安装突出物33之间，并且提供用对应的匹配凹槽38的锁定且提供内部空间32的密封。在该情况下，在带动件34与夹带匹配元件35接合之前在抛光盘10的推动期间出现锁定，这仅在壁面30和安装突出物33之间的密封形成的情况下在抛光盘10的进一步推动的情况下是可实现的。
在安装板25远离内部空间32的一侧上，工具安装头24具有球形接头40，球形接头40具有球头44，球头44被容纳在球窝42中且形成于可固定到工具主轴28的主轴转轴26(更确切地说能够螺旋连接到工具主轴28的主轴转轴26中)的球头销46处。另一方面，球窝42形成于安装板25中，由此，安装板25抛光盘10是可锁定的。特别地，根据图3和图4，球头44具有用于横向销50的容纳孔48。横向销50通过带圆角的端部延伸穿过球头44，并且在球头44的任一侧上销50接合在球窝42中的相关联的凹口52中，以便将安装板35与球头销46连接，并且因此将安装板35与工具主轴28的主轴转轴26连接，以能够旋转夹带。
而且，如图3和图4中可最好看见的，圆环形支撑凸缘54被插入在球头销46和主轴转轴26的自由端之间，并且借助于球头销46被固定到主轴转轴26。搁置在支撑凸缘54上为例如合适的泡沫材料的弹性环形元件56，工具安装头24的安装板25经由弹性环形元件56可被弹性支撑在球头销侧处的支撑凸缘54上，以这样的方式使得与安装板24锁定在一起的抛光盘10寻求通过其中心轴线M与球头销46自对准，并且因此与工具主轴28的主轴转轴26自对准。
最终，还将提及的是，特别地根据图3、图5和图6，抛光盘10的基座主体14和在安装板25处的工具安装头24中的每个被设置具有径向突出套环58或59，用于抛光盘10和工具安装头24的可拆卸连接。在抛光盘10被安装在工具安装头24上的状态下，这些套环58、59彼此相对，并且通过借助于具有基本上U形横截面的固定环60机械地强制接合(参见图3)，以防止从工具安装头24无意地拆下抛光盘10。如在图3、图5和图6中可看见的，由两个半环62、63形成固定环60，固定环60有利地由合适的弹性塑料组成，两个半环62、63借助于铰链64在一侧处可枢转地连接在一起，并且经由弹性卡扣连接66在另一侧处可释放地锁定在一起，在底切的情况下，这本身是已知的。
为了示出相对于待抛光的眼镜片L移动工具12的可能性，特别地，图1和图2中例示抛光设备中的工具主轴28及其装配情况的另外的细节。该工具主轴28以及用于这里描述的工具12的使用优选的抛光设备为平行的德国专利申请DE 10 2014 015 053.4的主题，即，该德国专利申请提交于相同的申请日期，为了避免重复，此时关于工具主轴28和抛光设备的更确切的构造和功能可明确参考该德国专利申请。
关于待处理的眼镜片L的和工具12的运动的可能性，这里仅以下应该被提及：被布置成与工作空间中的工具主轴28相对的为工件主轴68，在图1中由虚线指示工件主轴68，并且可以经由块件驱动借助于工件主轴68待抛光的眼镜片L，块件被安装在工件主轴68的支架中，用于围绕工件旋转轴线C旋转。此外，工具主轴28的主轴转轴26借助于皮带驱动装置71经由电子伺服马达70是可驱动的，用于围绕工具旋转轴线A旋转。工具主轴28额外地包括气动活塞缸布置72，工具12借助于气动活塞缸布置72沿着与工具旋转轴线A对准的调整轴线Z经由主轴转轴26为轴向可调整的。在该情况下，在接近工具主轴的设置中，工具12可借助于锁定设备74用工具主轴28进行锁定(参见图2到图4)。
工具主轴28自身与伺服马达70和皮带驱动装置71一起被凸缘安装在以限定的方式围绕枢轴设置轴线B可枢转的枢轴轭架76上，枢轴设置轴B基本上垂直于工件旋转轴线C延伸。此外，枢轴轭架76与工具主轴28及其驱动装置一起可沿着线性轴线X轴向移动，线性轴线X基本上垂直于图1中的绘图的平面延伸，并且不仅大致垂直于枢轴设置轴线B还垂直于工件旋转轴线C取向。
就这个程度而言，显然，抛光盘10和眼镜片L可以相同或相反指向且以相同或不同旋转速度(旋转轴线A、旋转轴线C)被旋转驱动。同时，抛光盘10可在眼镜片L的方向(设置轴线Z)上被轴向调整。而且，旋转轴线A、旋转轴线C可被预设，或就角度(枢轴设置轴B)而言相对于彼此动态枢转，以及相对于彼此(直线性轴线X)横向移位。用这些运动学可实行的不同的抛光过程对于专家是众所周知的，并且因而此时不应更详细地进行描述。
在以下中，应该参考图7更详细地解释上述抛光盘10如何可被切削成需要的尺寸。
在该情况下，首先，将预先确定光学有效面cc的抛光中涉及的眼镜片曲率的范围，RLmax为待处理的“最平坦”眼镜片L的最大曲率半径且RLmin为作为待处理的最强烈“弯曲”眼镜片L的最小曲率半径，以及DL为待抛光的眼镜片L的直径。
基于本发明人的经验，抛光盘10的直径DW应该被选择为稍微小于待抛光的眼镜片L的直径DL，但不能太小。有利地，直径比DW/DL应该位于以下范围中：
Figure GDA0002333660040000121
因此，大约50mm将为用于抛光盘10的标准直径DW。对于达到40mm的非常小的眼镜片直径且对于非常明显的眼镜片曲率，大约35mm的抛光盘10的直径DW将是合适的。另一方面，对于在凸面侧处基本上同样可能的眼镜片的处理，可提供大约60mm的抛光盘10的甚至更大直径DW。
对于由此选定的抛光盘10的直径DW，能够从以下等式从眼镜片曲率的预先确定的范围计算“最平坦”眼镜片L的(最小)矢状高度Pmin和最强烈“弯曲”眼镜片L的(最大)矢状高度Pmax是可能的：
Figure GDA0002333660040000131
和
Figure GDA0002333660040000132
其中从以下公式计算用于在“最平坦”眼镜片L处的抛光盘10的选择的直径DW的(最小)张角
Figure GDA0002333660040000133
以及在最强烈“弯曲”眼镜片L处的抛光盘10的选择的直径DW的(最大)张角
Figure GDA0002333660040000134
Figure GDA0002333660040000135
和
Figure GDA0002333660040000136
可以从因此获得的矢状高度Pmin和Pmax确定平均矢状高度Pm：
Figure GDA0002333660040000137
并且从这在抛光介质载体18处的其处理表面19处抛光盘10的曲率半径RW对应于的眼镜片L的平均曲率半径RLM为：
Figure GDA0002333660040000138
原则上，在眼镜片曲率的统计频率的基础上，还将可能额外地进行眼镜片L的平均曲率半径RLM的加权，以及因此抛光盘10的曲率半径RW的加权，或还将可能仅从眼镜片曲率的统计分布，确定普遍可使用的抛光盘的曲率半径，眼镜片曲率的统计分布依赖于相应的模式。因此，当前区域不同的统计分布的最大值为大约±5屈光度。例如，如果用于处方镜片的强烈弯曲的运动眼镜的当前趋势继续下去，则朝向更加弓形的曲线的“偏移”(即，抛光盘10的曲率半径RW的减少)可能是可行的。
接着，将计算的是中间层16的总厚度SS以及泡沫材料层20、泡沫材料层22的相应厚度，SW为更软的泡沫材料层20的厚度且SH为更硬的泡沫材料层22的厚度(每个如沿着或平行于中心轴线M所看见的)，以及RG为基座主体14的端面21的曲率半径，其中专有抛光介质载体18的厚度SP是已知的。
为厚度计算假设在抛光过程期间的抛光盘10必须是在中间层16的形变下跨接平均矢状高度PM的位置。由发明人完成的调查已经产生用于实现可再现抛光结果的结果，该“跨接”应该发生在泡沫材料的形变的纯弹性范围内，在该联系中，已经发现因素4为统计值，即，泡沫材料的最大形变不应大于中间层16的总厚度SS的25％，因此：
SS＝PM·4＝SH+SW
对于泡沫材料层20、泡沫材料层22的各个厚度SH、SW的确定，发明人已经完成另外的测试，以便实现适应能力(主要宏观几何形状)和抛光性能(微观几何形状)之间令人满意的妥协方式，已经发现用于厚度比SH/SW的以下范围：
Figure GDA0002333660040000141
其中优选厚度比为大约1(SH)到3(SW)。
最后，接下来经由以下简单的减法计算基座主体14的端面21的曲率半径RG：
RG＝RW-SP-SS
因此，在眼镜片生产中待抛光的35和42mm之间的端面21的曲率半径RG(具有在36和40mm之间的优选的范围)被发现用于多达14屈光度的典型几何形状范围。在35到60mm的工具直径DW的情况下，导致15和22mm之间的层厚度SS。
此外，在由发明人完成的实验中测试了不同的泡沫材料。在这一点上，对于各个泡沫材料的硬度或“软度”，已经证明，当为整个区域压缩(形状因子q＝6)的情况确定时，更软的泡沫材料层20的静态弹性模量应该位于0.25和0.45N/mm2之间，优选地在0.35和0.45N/mm2之间，然而更硬的泡沫材料层的静态弹性模量应该在0.40和1.50N/mm2之间，优选地在0.80和1.00N/mm2之间。
而且，在测试中，对于更软泡沫材料层20采用聚醚聚氨酯弹性体的泡沫材料可实现包括关于使用寿命的良好的结果，具体地，可采用至少部分开孔聚醚聚氨酯弹性体泡沫材料，诸如例如奥地利比尔斯(Bürs,Austria)的公司Getzner Werkstoffe GmbH商购获得的商品名“Sylomer[注册商标]SR28”或“Sylomer[注册商标]SR42”的泡沫材料，而对于更硬的泡沫材料层22可采用闭孔聚醚聚氨酯弹性体泡沫材料，诸如可例如可从公司Getzner获得的商品名为“Sylodyn[注册商标]NC”的泡沫材料。
形成在处理中保持活性的工具部件的抛光介质载体18(也被称为“抛光膜”或“抛光垫片”)可以为专有弹性和抗磨损精细磨削载体或抛光介质载体，诸如例如具有0.5到1.4mm的厚度和根据肖氏D在12和45之间的硬度的PUR(聚氨酯)膜。在这一点上，如果借助于抛光盘10完成准备抛光，则抛光载体介质18被形成为更厚，但在精细抛光的情况下，抛光载体介质18则被形成为更薄。此外，用热和压力处理的抛光毡或泡沫材料可以或可以不与载体材料一起使用作为抛光介质载体18，诸如从例如法国曼特拉约利(Mantes La Jolie,France)的公司Delamare可购得的。对此，还可提及面向更硬的泡沫材料层22的抛光介质载体18的上侧可以被提供具有由生产技术造成的闭合“模具外壳”(来自模具的分离层；未例示出)-虽然这并不重要-但是这给出在外面额外刚度的中间层16；在某些情形中，此类“模具外壳”甚至可自身形成抛光介质载体18。
抛光盘10的基座主体14优选地由塑料材料(诸如例如ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)、例如德国路德维希港(Ludwigshafen,Germany)的BASF SE公司的“Terluran[注册商标]GP35”的材料注塑成型。
最终，例如，德国杜塞尔多夫(Düsseldorf,Germany)的公司汉高股份有限及两合公司(Henkel AG&Co.KGaA)的商标“Pattex[注册商标]”的专有粘合剂适合于将抛光盘10的各个构成要素(基座主体14、更软的泡沫材料层20、更硬的泡沫材料层22、抛光介质载体18)固定在一起。然而，特别地，抛光介质载体18还可以不同的方式(例如，通过适当的硫化或通过挂钩和毛刺紧固)以或大或小的永久性程度与中间层16连接。在每个实例中，抛光盘10的各个部件之间的连接必须足够牢固，用于在处理期间在任何时候确保的相互运动夹带，特别地旋转夹带。
一种用于眼镜片的光学有效面的精细处理的工具的抛光盘包括基座主体，基座主体具有中心轴线且为弹性材料的中间层被固定到基座主体，与基座主体比较中间层更软，并且抛光介质载体搁置在中间层上。中间层具有在基座主体的中心轴线的方向上接连布置的不同硬度的至少两个区域。在这一点上，邻接基座主体的中间层的区域比抛光介质载体搁置在其上的中间层的区域更软。简单构造的抛光盘可因此覆盖足够大的眼镜片曲率范围，特别地这使得能够有根据处方的生产中的高水平的生产率。
参考数字列表
10 抛光盘
12 工具
14 基座主体
16 中间层
18 抛光介质载体
19 处理表面
20 更软的泡沫材料层
21 端面
22 更硬的泡沫材料层
23 粘合剂
24 工具安装头
25 安装板
26 主轴转轴
28 工具主轴
29 补偿结构
30 壁面
31 基座表面
32 内部空间
33 安装突出物
34 带动件
35 夹带匹配元件
36 环形凹槽
37 安装环
38 匹配凹槽
40 球形接头
42 球窝
44球头
46 球头销
48 容纳孔
50 横向销
52 凹口
54 支撑凸缘
56 弹性环形元件
58 套环
59 套环
60 固定环
62 半环
63 半环
64 铰链
66 卡扣连接
68 工件主轴
69 块件
70 伺服马达
71 皮带驱动装置
72 活塞缸布置
74 锁定装置
76 枢轴叉
A 工件旋转轴
B 枢轴设置轴
C 工件旋转轴
cc 第二光学有效面
cx 第一光学有效面
DL 眼镜片的直径
DW 抛光盘的直径
L 眼镜片
M 基座主体的中心轴线
Pmax 最大矢状高度
Pm 平均矢状高度
Pmin 最小矢状高度
RG 基座主体的端面的曲率半径
RLmax 眼镜片的最大曲率半径
RLm 眼镜片的平均曲率半径
RLmin 眼镜片的最小曲率半径
RW 抛光盘的曲率半径
SH 更硬的泡沫材料层的厚度
SP 抛光介质载体的厚度
SS 中间层的总厚度
SW 更软的泡沫材料层的厚度
X 线性轴
Z 调整轴
Figure GDA0002333660040000191
最大张角
Figure GDA0002333660040000192
最小张角

Claims (19)

1.一种用于眼镜片(L)上的弯曲的光学有效面(cc、cx)的精细处理的工具(12)的抛光盘(10)，包括具有中心轴线(M)的基座主体(14)和围绕所述中心轴线(M)的基本上对称的半球形凸端面(21)，弹性材料的中间层(16)固定到所述端面(21)，抛光介质载体(18)搁置在所述中间层(16)上，与所述基座主体(14)相比所述中间层(16)更软，其特征在于，所述中间层(16)具有在所述中心轴线(M)的方向上接连布置的不同硬度的至少两个区域，所述至少两个区域由相互不同的泡沫材料层(20、22)形成，其中邻接所述基座主体(14)的更软的泡沫材料层(20)比所述抛光介质载体(18)搁置在其上的更硬的泡沫材料层(22)更软，每个泡沫材料层(20,22)具有围绕所述中心轴线(M)的基本上对称的半球形凸面，其中在整个区域压缩的情况下，所述更硬的泡沫材料层(22)的静态弹性模量在0.40和1.50N/mm2之间，而所述更软的泡沫材料层(20)的静态弹性模量在0.25和0.45N/mm2之间。
2.根据权利要求1所述的抛光盘(10)，其特征在于，在整个区域压缩的情况下，所述更硬的泡沫材料层(22)的静态弹性模量在0.80和1.00N/mm2之间。
3.根据权利要求1所述的抛光盘(10)，其特征在于，在整个区域压缩的情况下，所述更软的泡沫材料层(20)的静态弹性模量在0.35和0.45N/mm2之间。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的抛光盘(10)，其特征在于，所述相互不同的泡沫材料层(20、22)被粘在一起。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的抛光盘(10)，其特征在于，所述更硬的泡沫材料层(22)的基本上恒定的厚度(SH)与所述更软的泡沫材料层(20)的基本上恒定的厚度(SW)的比在1比2与1比4之间，所述厚度(SH、SW)沿着或平行于所述中心轴线(M)测量。
6.根据权利要求5所述的抛光盘(10)，其特征在于，所述更硬的泡沫材料层(22)的基本上恒定的厚度(SH)与所述更软的泡沫材料层(20)的基本上恒定的厚度(SW)的比为1比3。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的抛光盘(10)，其特征在于，所述更软的泡沫材料层(20)由至少部分开孔聚醚聚氨酯弹性体构成，而所述更硬的泡沫材料层(22)由闭孔聚醚聚氨酯弹性体构成。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的抛光盘(10)，其特征在于，所述基座主体(14)的所述端面(21)面向所述中间层(16)且所述中间层(16)被固定到所述端面(21)，所述端面(21)具有在35和42mm之间的曲率半径(RG)。
9.根据权利要求8所述的抛光盘(10)，其特征在于，所述端面(21)具有在36和40mm之间的曲率半径(RG)。
10.根据权利要求8所述的抛光盘(10)，其特征在于，所述基座主体(14)在其端面(21)的区域中具有在35和60mm之间的直径，其中沿着或平行于所述中心轴线(M)所测量的，所述中间层(16)的基本上恒定厚度(SS)在15和22mm之间。
11.根据权利要求9所述的抛光盘(10)，其特征在于，所述基座主体(14)在其端面(21)的区域中具有在35和60mm之间的直径，其中沿着或平行于所述中心轴线(M)所测量的，所述中间层(16)的基本上恒定厚度(SS)在15和22mm之间。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的抛光盘(10)，其特征在于，所述抛光介质载体(18)在除所述中间层(16)之外的所有侧处相对于所述中心轴线(M)在径向上突出。
13.一种用于眼镜片(L)处的光学有效面(cc、cx)的精细处理的工具(12)，包括可固定到工具主轴(28)的主轴转轴(26)上的工具安装头(24)，所述工具安装头(24)能够轴向和旋转夹带，其特征在于，根据权利要求1-12中的任一项的抛光盘(10)可更换地安装在所述工具安装头(24)上，为此目的，所述抛光盘(10)的基座主体(14)和所述工具安装头(24)设有互补结构(29)，用于藉由且通过所述工具安装头(24)对所述抛光盘(10)进行轴向锁定和旋转夹带。
14.根据权利要求13所述的工具(12)，其特征在于，所述工具安装头(24)具有球形接头(40)，所述球形接头(40)具有球头(44)，所述球头(44)被容纳在球窝(42)中且形成于可固定到所述工具主轴(28)的所述主轴转轴(26)的球头销(46)处，所述球窝(42)形成于安装板(25)中，所述抛光盘(10)藉由所述安装板(25)是可锁定的。
15.根据权利要求14所述的工具(12)，其特征在于，所述球头(44)具有用于横向销(50)的容纳孔(48)，所述横向销(50)延伸穿过所述球头(44)，并且在所述球头(44)的任一侧上接合在所述球窝(42)中的相关联的凹口(52)中，以便将所述安装板(25)与所述球头销(46)连接，以能够旋转夹带。
16.根据权利要求14所述的工具(12)，其特征在于，所述安装板(25)经由弹性环形元件(56)被如此弹性地支承在所述球头销侧处的支撑凸缘(54)上，以至于藉由所述安装板(25)锁定的所述抛光盘(10)寻求通过其中心轴线(M)与所述球头销(46)自对准，并且因此与所述工具主轴(28)的所述主轴转轴(26)自对准。
17.根据权利要求15所述的工具(12)，其特征在于，所述安装板(25)经由弹性环形元件(56)被如此弹性地支承在所述球头销侧处的支撑凸缘(54)上，以至于藉由所述安装板(25)锁定的所述抛光盘(10)寻求通过其中心轴线(M)与所述球头销(46)自对准，并且因此与所述工具主轴(28)的所述主轴转轴(26)自对准。
18.根据权利要求13-17中任一项所述的工具(12)，其特征在于，所述抛光盘(10)的所述基座主体(14)和所述工具安装头(24)每个设有有相应的径向突出套环(58、59)，其中在所述抛光盘(10)被安装在所述工具安装头(24)上的状态下的所述套环(58、59)彼此相对，并且通过借助于具有基本上U形横截面的固定环(60)机械强制接合。
19.根据权利要求18所述的工具(12)，其特征在于，由两个半环(62、63)形成所述固定环(60)，所述两个半环(62、63)在一侧上借助于铰链(64)可枢转地连接在一起，并且在另一侧上经由卡扣连接(66)可释放地锁定在一起。
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