DE10057067A1 - Aufnahmemechanismus für eine Läppvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Schnellwechsel-Läppwerkzeug-Aufnahmevorrichtung verwendet gewöhnlich radial verschiebbare Blätter, um eine Ausnehmung in der Unterseite eines Läppwerkzeugs zu koppeln und dabei das Läppwerkzeug in einer Stellung zu halten. Die Vorrichtung fällt in der gekoppelten Stellung aus, um eine unangekündigte Bewegung des Läppwerkzeugs zu verhindern. Entfernen des Läppwerkzeugs durch Entkopplung der Blätter wird vorzugsweise durch pneumatischen Antrieb verursacht, kann aber auch manuell sein.

Description

Stand der Technik Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft den Bereich der Brillenglasproduktion. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Aufnehmen von verschiedenen Läppwerkzeugen zum Reinigen und Polieren von Linsen.

Stand der Technik

Gläser für die Augenheilkunde und andere Gläsertypen sind typisch aus Linsenrohlingen aus Glas oder Kunststoff hergestellt, die zwei Hauptoberflächen aufweisen, von denen eine typischerweise fertiggestellt ist und die andere der beiden nicht fertiggestellt ist. Schleif-, Reinigungs- und Polierschritte werden an der nicht fertiggestellten Oberfläche des Linsenrohlings durch eine Maschine entsprechend zu Daten, welche einer einzelnen Linsenvorschrift entsprechen, ausgeführt. Die Schleifschritte werden gewöhnlich durch Einwirken einer Kugelmühle bei Kunststofflinsen oder eines Schleifers bei Glaslinsen erreicht. Diese Schleifschritte erzeugen im wesentlichen eine Linsenoberfläche, welche sich nahezu der Form der fertigen Linse annähert. Jedoch ist die Schnittoberfläche des Linsenrohlings oftmals rauh und erfordert das konsequente Ausführen von Reinigungs- und Polierschritten am Linsenrohling, um die erforderliche optische Klarheit zu erreichen.

Die Reinigungs- und Polierschritte werden gewöhnlich durch Koppeln des Linsenrohlings mit einer schleifenden Oberfläche ausgeführt, welche eine Form aufweist, die sich nahezu an die gewünschte fertige Form der Linse, wie durch die Linsenvorschrift definiert, annähert. Die schleifende Oberfläche ist bezogen auf die, allgemein als Werkzeug oder "Läppwerkzeug" bekannt sind. Während der Bearbeitung bewegt die Vorrichtung, an der der Linsenrohling montiert ist, den Rohling über die schleifende Oberfläche des Läppwerkzeugs entlang eines entsprechend konturierten Halbkreiswegs, wobei die Linsenoberfläche gereinigt und/oder poliert wird. Die Läppwerkzeuge bestehen im wesentlichen aus zwei Hauptbestandteilen, einer Montageoberfläche oder Dorn und einem entfernbaren Schleifkissen, welches am Dorn befestigt ist, und gegen das der Linsenrohling während der Reinigungs- und Polierschritte bewegt wird. Die Form des Dorns muß soweit wie möglich der vorgegebenen Form der Linse entsprechen, weshalb unterschiedliche Linsenvorschriften die Verwendung unterschiedlicher Läppwerkzeuge erfordern.

Ein Nachteil der bekannten Vorrichtungen ist im Montagesystem für die verschiedenen Läppwerkzeuge begründet. Die Läppwerkzeuge sind in konventioneller Weise an einem Halter durch Klemmen eines sich von der Bodenkante des Läppwerkzeugs erstreckenden Flansches gesichert. Verwendete Klemmvorrichtungen schließen hydraulische, pneumatische und mechanische Verbindungselemente ein. Diese alle erfordern für die Installation einen signifikanten Zeitaufwand, und belastet deshalb das Bekannte noch mit der Notwendigkeit von zeiteffizienten, aber zuverlässigen Elementen zum Sichern von Läppwerkzeugen am Läppwerkzeugturm.

Zusammenfassung der Erfindung

Die oben aufgezeigten Nachteile des Stands der Technik werden durch das Kissen-Aufnahmesystem der Erfindung überwunden oder gemildert.

Die Erfindung liefert einen schnellen Wechsel von Läppwerkzeugen und deren zuverlässige ausfallsichere Zurücknahme. Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf die für die vielen möglichen Linsenvorschriften erforderlichen vielen verschiedenen Läppwerkzeuge.

Die Erfindung betrifft eine Basis, durch welche sich ein Paar Wellen erstreckt. Die Wellen sind an einem Paar von Blättern, eins an jeder Welle, verkeilt. Die Blätter rotieren wegen der Verkeilung mit den Wellen. Die Wellen werden, wenn sie nicht betätigt werden (die Fehlerschutzbedingung), derart gedreht, daß ein äußerer Aspekt jedes Blatts sich radial auswärts erstreckt, so daß ein solcher äußerer Aspekt in einer Ausnehmung in einem auf dem Läppwerkzeugturm angeordneten Läppwerkzeug aufgenommen wird, um die Trennung des Läppwerkzeugs vom Turm zu verhindern. Durch Betätigung eines pneumatischen, hydraulischen, mechanischen oder elektromechanischen Antriebs, wird ein Vorspannelement überwunden und die Blätter werden zurückgezogen. In dieser Stellung kann das Läppwerkzeug zurückgenommen und ersetzt werden. Vorteilhaft schafft das System ein Element zur manuellen Betätigung für den Fall, daß der mechanische Antrieb ausgefallen ist.

Mit dem System der Erfindung wird das signifikante Sparen von Zeit während der Linsenherstellung aufgrund schneller Läppwerkzeugwechsel realisiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es wird Bezug nun auf die Zeichnungen genommen, in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen in mehreren Figuren versehen sind:

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Läppvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht der Läppvorrichtung in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der Erfindung entlang einer Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf einen Läppwerkzeugturm oder die Läppvorrichtung in Fig. 1 mit entferntem Läppwerkzeug;

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht der Erfindung entlang einer Linie 5-5 in Fig. 3;

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines einzigen Gußteils an einer Welle der in Fig. 3 gezeigten Läppvorrichtung;

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht der Läppvorrichtung in Fig. 1 von unten, welche eine für die Erfindung bevorzugte Betätigungskoppelanordnung zeigt; und

Fig. 8 ist eine Ansicht der Läppvorrichtung in Fig. 1 von unten.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Bezugnehmend auf Fig. 1 und 2 sind eine äußere perspektivische Ansicht und eine Draufsicht auf den Aufnahmemechanismus für eine Läppvorrichtung 10 dargestellt. Es wird gewürdigt, daß ein Läppwerkzeug 12 keine externen Niederhaltemerkmale aufzeigt und glatt ist. Das Läppwerkzeug 12 umfaßt einen oberen gewölbten Bereich 14 und einen daran anhängenden ringförmigen Mantel 16, welche zusammen ein hohles Inneres definieren. Der gewölbte Bereich ist vorzugsweise von konstanter Dicke. Das Läppwerkzeug der Erfindung ist sicher, zuverlässig und in einer ausfallsicheren Weise vom bevorzugten Inneren auf einem Läppwerkzeugturm (Halter) 18 aufgenommen. Der Läppwerkzeugturm (Halter) 18 ist durch einen Träger (Halter) 20 gehalten, welcher an einem Maschinengehäuse (nicht dargestellt) befestigbar ist. Auch ist in den Fig. 1 und 2 ein Aktuator 22 in der Schwebe teilweise sichtbar, welcher undurchsichtig unter dem Träger 20 ist und welcher zum Betätigen von Elementen zum Aufnehmen des Läppwerkzeugs 12 in dem Halter dient, wie hier im folgenden deutlicher beschrieben.

Bezugnehmend auf Fig. 3, welche eine Querschnittsansicht der Erfindung entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 ist, Fig. 4, welche eine schematische Draufsicht des Läppwerkzeugturms 18 ist, und Fig. 5, welche eine Querschnittsansicht in Fig. 3 entlang der Linie 5-5 in Fig. 3 ist, sind die Betriebsbauteile der Erfindung angesprochen. Jedes Läppwerkzeug 12 (die Erfindung liefert eine Vielzahl von zu befestigenden Läppwerkzeugen) ist individuell am Läppwerkzeugturm (vorzugsweise ein Kunststoffmaterial) 18 durch ein Paar Blätter 24a und 24b gesichert. Es ist wichtig anzumerken, daß in Fig. 4 das Blatt 24a in der zurückgenommenen Stellung dargestellt ist, während Blatt 24b in der gekoppelten Stellung dargestellt ist. Die gekoppelte Stellung ist die ausfallsichere Stellung und diejenige, bei der das Läppwerkzeug 12 am Turm 18 gesichert ist. Blätter 24a und 24b sind, wenn sie in der 24a-Stellung sind, in einer Ausnehmung 26 aufgenommen, welche in das hohle Innere des Läppwerkzeugs 12 radial in den Mantel 16 geschnitten ist. Das Läppwerkzeug 12 sitzt dann bündig auf dem Turm 18. Der Turm 18 ist im Umfang in einer Ausnehmung 28 des Trägers 20 aufgenommen, welche dann durch Befestigungselemente, welche durch Bolzenbohrungen 30 in einem Flansch 32 geführt sind, an ein Maschinengehäuse (nicht dargestellt) geschraubt wird.

Blätter 24a und 24b werden durch Wellen 34 betätigt, welche sich durch den Turm 18 und den Träger 20 erstrecken. Da der Turm 18 in einer Ausgestaltung (wie dargestellt) aus Kunststoff besteht, sind keine Buchsen erforderlich. Im Träger 20 ist es jedoch bevorzugt, eine Dichtung 36 in einer Dichtungsbohrung 38 und eine Buchse (nicht dargestellt) in einer Buchsenbohrung 40 anzubringen. Der Buchsenwerkstoff ist vorzugsweise Bronze. Die Buchse und die Dichtung halten eine ausgerichtete Stellung für Wellen 34 in Abstandsbohrungen 42 im Träger 20. Die Wellen 34 erstrecken sich unter den Träger 20, um durch Kopplung zu einer Anzahl von Aktuatoren leicht zugänglich zu sein, welche z. B. mechanisch, hydraulisch, elektromechanisch, elektrisch und pneumatisch sind, wobei die pneumatischen bevorzugt sind.

Bezugnehmend insbesondere auf Fig. 4 sind die Blätter 24a und 24b mit einem Ende 44 an einem oberen Ende 46 der Wellen 34 vorzugsweise durch einen Schraubverbinder 48 fixierbar befestigt. Schraubverbinder werden wegen der Demontage, wenn notwendig, bevorzugt. Am oberen Ende 46 der Wellen 34 sind einzige Gußteile 50 in Fig. 6 schematisch dargestellt. Wie in Fig. 4 gesehen werden kann, schließt jedes Blatt 24 ein Schlüsselloch 52 ein, welches eine Befestigungselementbohrung 54 und ein abhängigen Schlitz 56 umfaßt. Der Schlitz 56 ist geschaffen, um das Gußteil 50 aufzunehmen und verhindert ein Drehen der Blätter 24 relativ zu ihren entsprechenden Wellen 34, ein jedes Blatt 24 ist mit zugehörigen Befestigungselementen 48 daran geschraubt. In der befestigten Ausführung verursacht ein auf die Wellen 34 einwirkendes Drehmoment ein radiales Auswärtsschieben der Stellung der Blätter 24. Der Grad, bei dem eine solche Welle gewünscht und beabsichtigt rotiert, kann durch Vergleichen der Stellung des Blatts 24a mit der des Blatts 24b in Fig. 4 ermittelt werden. Es sollte auch gewürdigt werden, daß eine Kurve 58 von Fingern 24a und 24b vorzugsweise angepaßt an die Krümmung der Ausnehmung 26 im Läppwerkzeug 12 ist, um eine starre Kopplung und zuverlässige Aufrechterhaltung sicher zu stellen.

Um zu verhindern, daß sich Wellen 34 nicht aufwärts durch den Turm 18 verschieben, ist eine Ringkappe 60 (ringförmig) über den Blättern angeordnet und am Turm 18 mit vorzugsweise Schraubverbindern (nicht dargestellt) gesichert, welche sich durch die Öffnungen 62 erstrecken. Es sollte angemerkt werden, daß eine obere Oberfläche 64 der Ringkappe 60 einwärts abgeschrägt ist. Dies hilft, zum Heizen oder Kühlen des Läppwerkzeugs 12 verwendetes Wasser vom Inneren davon zu einem zentralen Sammelpunkt 66 zurückzuführen.

Sich nun dem Aktuator 22 der Blätter 24a und 24b zuwendend wirkt eine drehende Bewegung auf die Wellen 34, bezugnehmend auf die Fig. 3, 7 und 8, durch vorzugsweise einen pneumatischen Antrieb 68, welcher schwenkbar über eine Buchse 70 am Gehäuse (nicht dargestellt) befestigt ist, und eine Buchse 72, welche in einem Rahmenbereich 74 läuft, die ihrerseits über Bolzen mit dem Gehäuse verbunden ist. Der Rahmenbereich 74 ist durch Öffnungen 76 verbolzt. Der pneumatische Antrieb schließt eine Antriebswelle 78 ein, welche an einem entfernten Ende vom Antrieb einen Schäkel 80 einschließt. Schäkel 80 ist über einen Schäkelstift 82 mit einem Aktuatorarm 84 verbunden, welcher mit einer Welle 34 durch Schrauben eines Verbinderelements 86 fixierbar verbunden ist. Aktuatorarm 84 ist ferner durch einen Schwenkstift 88 mit einem Zwischenelement 90 verbunden, welches über einen Stift 92 mit einem Radiusarm 94 verbindet, welcher im Umfang durch ein Verbindungselement 96 fixierbar mit der anderen Welle 34 verbunden ist. Um eine relative Drehbewegung zwischen Radiusarm 94 und Welle 34 und zwischen Aktuatorarm 84 und Welle 34 zu verhindern, ist ein einziges Gußteil an jeder Welle vorgesehen. In Fig. 7 ist eines der Gußteile sichtbar und mit 98 bezeichnet. Eine Feder ist vorzugsweise in Betriebskontakt am Antriebsaufbau angeordnet, um die Anordnung in der Stellung zu halten, in der das Läppwerkzeug auf dem Turm 18 gehalten ist. Die Feder ist nicht gezeigt, könnte aber gegen irgendeines der verschiedenen Koppelelemente gehalten werden oder könnte im Inneren am pneumatischen Antrieb solange wie die Vorspannung zum Drücken des Antriebs in eine entgegengesetzte Richtung der Antriebsbetätigungsrichtung und in eine Stellung neigt, bei der die Blätter 24a und 24b mit der Ausnehmung 26 gekoppelt sind. Daher wird, wenn ein Läppwerkzeug 12 entfernt werden soll, der Aktuator 22 unter Überwinden der Federvorspannung in die entgegengesetzte Richtung betätigt und deblockiert die Blätter 24 des Läppwerkzeugs 12. Mit den deblockierten Blättern (entkoppelt von der Läppwerkzeugausnehmung 26) wird das Läppwerkzeug einfach vom Turm 18 abgehoben. Läppwerkzeuge können automatisch unter Verwenden einer Pick- und-Place-Maschine mit einer Vakuumkappe an deren Arbeitsende entfernt und ersetzt werden, welche durch Gerber Coburn kreiert wurde. Die Kappe wird selektiv aktiviert und deaktiviert.

Im Falle daß die Leistung für den Antrieb 68 ausfällt, ist die Vorrichtung im ausfallsicheren oder verriegelten Modus. Die Vorrichtung kann noch manuell durch eine Bediener-Griffbetätigung an Armgriffen 100 und 102 und deren Bewegen, um die Federvorspannung des Systems zu überwinden, betätigt werden.

Zurück zu Fig. 5, wird ein anderes wichtiges Merkmal der Erfindung dargestellt. Es ist wünschenswert Stift 25 zu schaffen, welcher sich zum positiven Lokalisieren des Läppwerkzeugs 12 radial auswärts vom Turm 18 erstreckt. Während Blätter 24 das Läppwerkzeug 12 gegen eine Bewegung in die z-Achse sichern, z. B. verhindern des Entfernens des Läppwerkzeugs 12 vom Turm 18, verhindern sie nicht ein Rotation um die z-Achse. Bei zylindrischen Läppwerkzeugen verursacht Rotation um die z-Achse signifikante Achsenprobleme in einer dadurch hergestellten Linse, und daß Linsen notwendiger Weise defekt wären. Stift 25 verhindert die Drehung um die z-Achse und daher werden genaue Achsen für eine zylindrische Korrektur hergestellt. Das Läppwerkzeug 12 ist einfach und leicht mit dem Stift 25 durch Verzahnung gekoppelt. Die Verzahnung 27 ist vorzugsweise in das Läppwerkzeug 12 von einer Bodenkante 29 eingebracht (siehe Fig. 5 zur Plazierung). In einer Ausgestaltung ist die Verzahnung 27 auf einen Bodenbereich aufgebracht, um Toleranzen beim Ausrichten des Läppwerkzeugs 12 zu erlauben. Wenn das Läppwerkzeug 12 sich zur vollständigen Kopplung mit dem Turm 18 bewegt, bewegt sich Stift 25 in eine gerastete Stellung zur Verzahnung 27, und das Läppwerkzeug 12 ist genau ausgerichtet und gegen eine Rotationsbewegung um die z-Achse geschützt.

Abschließend schafft Fig. 7 eine Ansicht einer Dichtungsausnehmung 104, welche eine Dichtung wie einen O-Ring aufnimmt, um die Grenzfläche zwischen dem Träger 20 und dem Gehäuse (nicht dargestellt) durch engen Druck abzudichten. Dies ist vorteilhaft für andere Aspekte des Systems, welches zu einem Teil die Erfindung bildet.

Während bevorzugte Ausgestaltungen gezeigt und beschrieben wurden, können verschiedene Modifikationen und Ersatzmittel durchgeführt werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Demgemäß soll es verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung durch Illustration und nicht durch Beschränkung beschrieben worden ist.

Claims (12)

1. Läppwerkzeug-Aufnahmesystem umfassend:
einen Läppwerkzeughalter;
eine rotierbar durch den Halter geführte Welle;
ein an der Welle befestigtes mitrotierendes Blatt, wobei das Blatt mit einem Läppwerkzeug koppelbar ist; und
ein im Betrieb mit der Welle gekoppeltes Betätigungssystem, um die Welle und damit das Blatt zu drehen.

2. Läppwerkzeugaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle von zwei Wellen gebildet ist, wobei jede Welle ein daran befestigtes Blatt aufweist, wobei beide der Blätter mit dem Läppwerkzeug koppelbar sind.

3. Läppwerkzeugaufnahme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Wellen mit dem Betätigungssystem zwischenverbunden sind.

4. Läppwerkzeugaufnahme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungssystem die zwei Wellen durch Verbinden mit einem Antrieb miteinander verbindet, wobei die Verbindung eine Bewegung des Antriebs in eine Drehung der zwei Wellen übersetzt.

5. Läppwerkzeugaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungssystem eine von hydraulisch, pneumatisch, elektrisch, elektromechanisch und mechanisch angetrieben ist.

6. Läppwerkzeugaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungssystem manuell betreibbar ist.

7. Läppwerkzeugaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt an der Welle verkeilt ist.

8. Läppwerkzeug umfassend:
einen gewölbten oberen Bereich;
einen ringförmigen Mantel abhängig vom oberen Bereich;
ein hohles Inneres;
eine ringförmige Ausnehmung im Mantel, wobei der Mantel zu dem hohlen Inneren offen ist und zu einem äußeren des Mantels geschlossen ist.

9. Läppwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gewölbte obere Bereich eine konstante Dicke aufweist.

10. Verfahren zur Aufnahme eines Läppwerkzeugs umfassend:
Halten eines Läppwerkzeugs auf einem Läppwerkzeughalter, wobei das Läppwerkzeug eine ringförmige Ausnehmung an einem inneren Aspekt aufweist; und
Koppeln der Ausnehmung mit einem unter dem Läppwerkzeug angeordneten Blatt, wenn es durch den Halter gehalten wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppeln umfaßt:
Drehen einer Welle, welche sich durch den Halter erstreckt und in Verbindung mit dem Blatt ist, um zumindest einen Teil des Blatts in eine Stellung radial auswärts von einer ungedrehten Stellung zu bewegen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehen durch eine Federvorspannung bewirkt wird, und daß die ungedrehte Stellung durch Betätigen eines Aktuators erreicht wird, um die Federspannung zu überwinden.