DE10057228A1 - Verfahren zum Schleifen von optischen Linsen mittels Ring- und Formwerkzeugen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Schleifen von optischen Linsen mittels Ring- und Formwerkzeugen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number
DE10057228A1
DE10057228A1 DE2000157228 DE10057228A DE10057228A1 DE 10057228 A1 DE10057228 A1 DE 10057228A1 DE 2000157228 DE2000157228 DE 2000157228 DE 10057228 A DE10057228 A DE 10057228A DE 10057228 A1 DE10057228 A1 DE 10057228A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lens
cone
piston
tools
grinding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2000157228
Other languages
English (en)
Other versions
DE10057228B4 (de
Inventor
Roland Mandler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Optotech Optikmaschinen GmbH
Original Assignee
Optotech Optikmaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Optotech Optikmaschinen GmbH filed Critical Optotech Optikmaschinen GmbH
Priority to DE2000157228 priority Critical patent/DE10057228B4/de
Publication of DE10057228A1 publication Critical patent/DE10057228A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10057228B4 publication Critical patent/DE10057228B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/005Blocking means, chucks or the like; Alignment devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/061Work supports, e.g. adjustable steadies axially supporting turning workpieces, e.g. magnetically, pneumatically

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

Es handelt sich um ein Verfahren zum Schleifen von optischen Linsen mittels Topf- und Formwerkzeugen, wobei die Linsen während der Bearbeitung mit den Ringschneiden der Topfwerkzeuge relativ zur Werkstückspindel unbeweglich festgespannt sind, während sie bei der Bearbeitung mit Formwerkzeugen relativ zur Werkstückspindel über eine kardanische Beweglichkeit verfügen. Es wird nur eine, aber umstellbare, Linsenspannvorrichtung benutzt, die während der Bearbeitung mit Topfwerkzeugen so eingestellt ist, daß die Linsen (4) relativ zur Werkstückspindel fest und unbeweglich eingespannt sind, während sie für die Bearbeitung mit Formwerkzeugen so eingestellt ist, daß die Linsen (4) relativ zur Werkstückspindel über eine kardanische Beweglichkeit verfügen und daß die Linsen (4) zwischen den Schleifvorgängen nicht umgespannt werden.

Description

Bei der vorgeschlagenen Erfindung handelt es sich um ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ziel der Erfindung ist es, die Wirtschaftlichkeit des Fertigungsvorgangs bei der Linsenherstellung zu steigern und gleichzeitig die Ge­ nauigkeit der optisch aktiven Oberflächen der erzeugten Linsen zu steigern. Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 5 gelöst. Die Nachteile der Verfahren nach dem Stand der Technik werden damit vermieden.
Optische Linsen werden aus Rohlingen in mehreren Arbeitsschritten hergestellt. Zu­ nächst wird die Form der Linsen mittels verschiedener Schleifvorgänge erzeugt, an die sich das Polieren der optisch aktiven Oberflächen anschließt. Für die Schleifvor­ gänge kommen üblicherweise sogenannte Topfwerkzeuge mit Ringschneiden zum Einsatz, mit denen das Grob- und Feinschleifen durchgeführt wird. Diese Werkzeuge haben einen Diamantbesatz an ihrer Ringschneide, der entsprechend dem durch­ zuführenden Schleifvorgang gröber oder feiner ausgeführt ist.
Die Ringschneide hat üblicherweise einen halbkreisförmigen Querschnitt, so daß sie mit der erzeugten Linsenoberfläche nur über Linienberührung in Kontakt steht. Diese Linienberührung ist kreisförmig und hat den Nachteil, daß nur relativ wenig Werk­ zeugoberfläche mit der Linse in Kontakt ist. Dieser Nachteil wird ausgeglichen über einen entsprechend groben Diamantbesatz in der Ringschneide, so daß sich trotz der Linienberührung ein genügend großer Materialabtrag ergibt.
Vorteilhaft bei der Verwendung der relativ einfachen Topfwerkzeuge mit Ring­ schneide ist es, daß sich die Oberflächen sphärischer Linsen mit den gewünschten, verschiedenen Krümmungsradien über die Einstellparameter der zugeordneten Schleifmaschine herstellen lassen, ohne daß das Werkzeug gewechselt oder geän­ dert werden muß. Bei größerer Variation des Linsendurchmessers muß lediglich der Durchmesser der Ringschneide angepaßt werden. Mit diesen sehr einfachen Werk­ zeugen können daher die gewünschten sphärischen Oberflächen (Kugelkalotten) der Linsen erzeugt werden, ohne daß Formwerkzeuge zum Einsatz kommen oder daß die Schleifmaschine bahngesteuerte Bewegungen ausführen muß.
An das Feinschleifen kann sich ein Feinstschleifen anschließen, für das vorzugs­ weise sogenannte Formwerkzeuge eingesetzt werden. Diese Formwerkzeuge haben im Arbeitsbereich eine Formgebung, die in etwa dem Negativabdruck der zu bear­ beitenden Linse entspricht. Dieser Bereich des Formwerkzeugs wird mit sogenannten Pellets beklebt. Dies sind dünne, meist kreisförmige Plättchen eines nachgiebigen Materials, in die sehr kleine Diamanten eingebettet sind. Durch nachträgliches Abrichten der Formwerkzeuge mittels Ringschneiden wird erreicht, daß die Geometrie ihrer Arbeitsfläche, d. h. die Oberfläche der Pellets, sehr genau der zu erzeugenden Linsenoberfläche entspricht.
Die Formwerkzeuge haben den Vorteil, daß sie in flächiger Berührung mit der zu be­ arbeitenden Linsenoberflächen stehen, so daß trotz der sehr feinen Diamantkörnung in den Pellets noch ein genügend großer Materialabtrag entsteht. Dies hängt zu­ sammen mit der Vielzahl von Diamantkörnern, die infolge der flächigen Berührung von Werkzeug und Linse gleichzeitig im Eingriff sind und Material abtragen. Da die Feinheit des Diamantbelags für die beim Feinstschleifen erzeugte, geringe Rauhtiefe maßgebend ist, müßte auch eine Ringschneide mit einem entsprechend feinen Dia­ mantbelag ausgerüstet sein, falls sie zum Einsatz käme. Da diese jedoch nur Linien­ berührung mit der Linsenoberfläche hat, wäre der Materialabtrag nur gering und da­ mit unvorteilhaft.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei der Benutzung von Formwerkzeugen aus der er­ zeugten Bahngeometrie der Pellets auf der Linsenoberfläche, was zu einer sehr fei­ nen Oberfläche führt. Hieraus und aus der erzeugten geringen Rauhtiefe ergibt sich eine Verkürzung der Polierzeit um mindestens die Hälfte und ein sehr gutes Polierer­ gebnis bezüglich der Oberflächengüte.
Neben den hier genannten Vorteilen haben die Formwerkzeuge jedoch den Nachteil, daß für jeden Krümmungsradius der zu erzeugenden Linsen ein gesondertes Werk­ zeug benötigt wird. Dementsprechend hoch sind die Werkzeugkosten im Vergleich zu den Topfwerkzeugen mit Ringschneide, mit denen viele Radien erzeugt werden können. Formwerkzeuge werden daher für das Grob- und Feinschleifen nicht benutzt.
Das Aufteilen des Linsenschleifens in die genannten drei Arbeitsgänge Grob-, Fein-, und Feinstschleifen hat erhebliche Vorteile, sowohl bezüglich der Wirtschaftlichkeit als auch bezüglich der Linsenqualität. Mit den Ringschneiden der Topfwerkzeuge lassen sich große Materialmengen abtragen, wenn der Diamantbesatz entsprechend grob ist.
Naturgemäß weist die so erzeugte Oberfläche eine relativ große Rauhtiefe auf, so daß sich an das Grobschleifen, mit dem die Linsenkontur hergestellt wurde, ein Feinschleifen anschließt, mit dem die Rauhtiefe verringert wird.
Auch hierzu wird ein Topfwerkzeug mit Ringschneide benutzt. Die so erzeugte Ober­ flächenqualität weist noch eine, wenn auch geringere, Rauhtiefe auf.
Würde sich an das Feinschleifen, wie früher üblich, direkt das Polieren anschließen, so würden sich relativ lange Polierzeiten ergeben, da beim Polieren naturgemäß nur sehr wenig Material abgenommen werden kann. Dies ist verfahrensbedingt, so daß beim Polieren relativ rauher Oberflächen die Wirtschaftlichkeit der Fertigung beein­ trächtigt würde. Der geringe Materialabtrag beim Polieren ist erforderlich, um die ge­ wünschte feine Oberfläche mit geringstmöglicher Rauhtiefe zu erreichen. Hierzu wer­ den beim Polieren zum Materialabtrag nur Poliersuspensionen eingesetzt, die kleinste Partikel enthalten. Es ist daher sehr wichtig, daß vor dem Polieren die Rauhtiefe der erzeugten Linsenoberflächen durch mindestens einen weiteren Schleifvorgang verringert wird.
Dieser weitere Schleifvorgang wird als Feinstschleifen bezeichnet. Entsprechend dem gewünschten Arbeitsergebnis mit geringer Rauhtiefe muß die Körnung des be­ nutzten Diamantbelags sehr fein sein. Würde man das Feinstschleifen mit den Ring­ schneiden von Topfwerkzeugen durchführen, so wäre der Materialabtrag wegen der Feinheit des Diamantbelags der Ringschneide und vor allem wegen der Linien­ berührung von Werkzeug und Linsenoberfläche nur gering. Daher werden für das Feinstschleifen vorzugsweise Formwerkzeuge eingesetzt, die eine flächige Berührung ermöglichen und damit trotz ihres feinen Diamantbelags pro Zeiteinheit genügend Material abtragen können.
Es wäre sehr wünschenswert, wenn die genannten drei Schleifvorgänge in einer Auf­ spannung der Linse durchgeführt werden könnten. Dies würde die Wirtschaftlichkeit verbessern, da das Umspannen der Linse entfallen könnte und außerdem ließe sich die Qualität der Linsen steigern, da alle Umspannvorgänge grundsätzlich mit Unge­ nauigkeiten verbunden sind, die es zu vermeiden gilt.
Nach dem Stand der Technik ist es jedoch nicht möglich, Linsen mit Ringschneiden und anschließend mit Formwerkzeugen ohne Umspannung der Linsen zu bearbeiten. Die vorbeschriebenen Vorteile können daher bei den Verfahren entsprechend dem Stand der Technik ohne Linsenumspannen nicht realisiert werden.
Bei dem hier vorgeschlagenen, erfindungsgemäßen Verfahren wird eine spezielle Spannvorrichtung für die Linsen benutzt, die sich für die beiden grundsätzlich ver­ schiedenen Schleifvorgänge (Schleifen mit Ringschneide bzw. Schleifen mit Form­ werkzeug) umstellen läßt. Damit ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mög­ lich, die drei Schleifvorgänge Grob-, Fein-, und Feinstschleifen ohne Umspannen der Linsen durchzuführen, wobei, wie erwähnt, nacheinander Ringschneiden und minde­ stens ein Formwerkzeug zum Einsatz kommen. Das hier vorgeschlagene Schleifver­ fahren bietet daher die vorgenannten Vorteile bezüglich größerer Wirtschaftlichkeit beim Linsenschleifen und auch bezüglich besserer Qualität der erzeugten Linsen, ohne daß die Nachteile im Zusammenhang mit dem Linsenumspannen in Kauf ge­ nommen werden müßten, da dieses entfällt.
Das Umstellen der Spannvorrichtung, welche die Linsen während der verschiedenen Schleifvorgänge festhält ist erforderlich, da die Linsen beim Bearbeiten mit Ring­ schneiden grundsätzlich anders gespannt werden müssen, als beim Schleifen mit Formwerkzeugen. Die entsprechenden Zusammenhänge werden nachstehend er­ läutert:
  • - Beim Linsenschleifen mit Ringschneiden müssen die Linsen unverrückbar und sehr präzise von der Linsenspannvorrichtung gehalten werden. Dies ist erforder­ lich, damit sich die Linse stets in genau definierter Lage befindet, da die Genauig­ keit der erzeugten Linsengeometrie hiervon und von der Genauigkeit der benutzten Schleifmaschine abhängt. Die Linsengeometrie ergibt sich bei der Bearbeitung mit Ringschneiden aus den Einstellungen der Schleifmaschine, was eine genau definierte Lage der Linsen in der Linsenspannvorrichtung voraussetzt. Die Genauigkeit der erzeugten Geometrie hängt ganz wesentlich von der Genauigkeit der benutzten Schleifmaschine ab, hierzu gehört, wie bereits erwähnt, auch eine präzise Fixierung der Linse in der Spannvorrichtung. Diese Fixierung der Linse in der Spannvorrichtung muß so stabil sein, daß damit die bei der Bearbeitung mit den Ringschneiden auftretenden großen Kräfte aufgenommen werden können.
  • - Beim Linsenschleifen mit Formwerkzeugen wird die Genauigkeit der erzeugten Linsengeometrie vom Werkzeug erzeugt. Die Genauigkeit der Schleifmaschine spielt hier nur eine geringere Rolle. Wie vorbeschrieben bildet sich das Formwerk­ zeug beim Feinstschleifen sozusagen auf der Linsenoberfläche ab. Die sehr gute Genauigkeit des Formwerkzeugs wird durch Abrichten seines Diamantbelags mit einer Ringschneide erzeugt, bevor die Bearbeitung der Linse mit dem Formwerk­ zeug erfolgt. Umspannvorgänge mit dem Formwerkzeug zwischen dem Abrichten und dem Linsenschleifen werden aus Genauigkeitsgründen nach Möglichkeit ver­ mieden. Zum Abrichten des Formwerkzeugs und zum Feinstschleifen der Linsen bleibt das Formwerkzeug daher vorzugsweise an der gleichen Maschinenspindel eingespannt.
Damit die Berührung von Werkzeug und Linse ohne Zwängung erfolgen kann, ist es zwingend erforderlich, daß die Linse für sich alleine oder mit Teilen ihrer Spannvorrichtung über eine gewisse Beweglichkeit verfügt. Man spricht in diesem Zusammenhang von einer kardanischen Aufhängung.
Ohne diese, würden alle Ungenauigkeiten in der Schleifmaschine und insbesondere auch alle Abweichungen bei der Ausrichtung der Werkzeugspindel mit dem Formwerkzeug einerseits und der Werkstückspindel mit der Linsenspannvorrichtung und der Linse andererseits dazu führen, daß es zu Zwängungen zwischen Linse und Formwerkzeug kommt. Die erwünschte flächige Berührung zwischen Linse und Werkzeug ohne Zwängung wäre dann nicht möglich. Diese ist jedoch Voraussetzung für ein einwandfreies Arbeitsergebnis.
Da es nach dem Stand der Technik zur Zeit keine Linsenspannvorrichtung gibt, die sich von der festen Einspannung der Linse zur Bearbeitung mit Ringschneiden auf die kardanische Einspannung der Linse zur Bearbeitung mit Formwerkzeugen um­ stellen läßt, gibt es auch kein Verfahren, bei dem das Grob- und Feinschleifen mit Ringschneiden und das anschließende Feinstschleifen mit Formwerkzeugen in einer Aufspannung der Linse durchgeführt werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, wie erwähnt, eine Linsenspannvorrich­ tung benutzt, die sich von Festeinspannung auf kardanische Einspannung umstellen läßt, so daß sich die genannten Vorteile ergeben. Das Verfahren wird vorzugsweise unter Einsatz einer vierspindeligen Schleifmaschine durchgeführt, es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, mit Schleifmaschinen zu arbeiten, die über mehr oder weniger Spindeln verfügen. Die vier Spindeln der Schleifmaschine sind dann wie folgt angeordnet:
  • - Im Oberteil der Maschine befinden sich zwei in Ruhestellung senkrechte Spindeln, die an einem gemeinsamen Schwenkkopf befestigt sind und mit diesem relativ zur vertikalen Achse schräggestellt werden können.
  • - Im Unterteil der Maschine sind ebenfalls zwei senkrechte Spindeln angeordnet, die an Vorschubschlitten befestigt sind, mit denen sie gemeinsam in vertikaler und horizontaler Richtung translatorisch verfahren werden können.
Die genannten vier Spindeln sind wie folgt bestückt:
  • - Links oben: Kombiwerkzeug mit zwei Ringschneiden für das Grob- und Fein­ schleifen, die durch Verstellen des Werkzeuges nacheinander zum Einsatz ge­ bracht werden können. Dieses Werkzeug verfügt an seinem Umfang über eine dritte Schneidfläche mit Diamantbesatz zum Bearbeiten des Linsenumfangs.
  • - Rechts oben: Formwerkzeug mit diamantbestückten Pellets für das Feinstschlei­ fen.
  • - Links unten: Erfindungsgemäße Linsenspannvorrichtung mit den Umstellmöglich­ keiten "Linse festgespannt" bzw. "Linse kardanisch" gespannt.
  • - Rechts unten: Topfwerkzeug mit Ringschneide zum Abrichten des darüber ange­ ordneten Formwerkzeugs, nachstehend Abrichtwerkzeug genannt.
Das erfindungsgemäße Verfahren läuft wie folgt ab:
  • - Überschleifen der Linsenauflage der Linsenspannvorrichtung (links unten) mittels der Ringschneiden des Kombiwerkzeugs (links oben) um einen hochpräzisen Rundlauf der später aufgelegten Linse zu erzielen.
  • - Abrichten des Formwerkzeugs (rechts oben) mit dem Abrichtwerkzeug (rechts un­ ten). Ein Umspannen des Formwerkzeugs vor dem Linsenschleifen erfolgt dann nicht mehr.
  • - Auflegen des Linsenrohlings auf die luftdurchlässige Linsenauflage der Linsen­ spannvorrichtung, wo sie durch Anlegen von Unterdruck festgespannt wird. Der äußere Umfang des Linsenrohlings bleibt dabei frei.
  • - Durchführen des Grob- und Feinschleifens, wozu die Werkzeug- und die Werk­ stückspindel in Rotation versetzt werden und das Kombiwerkzeug nach Schräg­ stellen des Schwenkkopfes in Kontakt mit dem Linsenrohling gebracht wird. Zu­ nächst wird das Grobschleifen und anschließend nach Umstellen des Kombiwerk­ zeugs das Feinschleifen mit der zweiten Ringschneide durchgeführt.
  • - Zentrieren der Linse, wozu der Schwenkkopf wieder in die Nullage zurückgedreht wird (senkrechte Achsstellung der Werkzeugspindel), wobei mit dem nun um die senkrechte Achse rotierenden Kombiwerkzeug die Linse an ihrem Umfang bear­ beitet wird. Hierbei ist die dritte Arbeitsfläche am Umfang des Kombiwerkzeugs im Eingriff.
  • - Umstellen der Linsenspannvorrichtung von der Einstellung "Festeinspannung der Linse" auf die Einstellung "kardanische Einspannung der Linse".
  • - Feinstschleifen der Linse, wozu die beiden unteren Spindeln der Maschine zu­ nächst eine Horizontal- und eine Vertikalbewegung ausführen, wobei das Form­ werkzeug mit der Linse in Kontakt gebracht wird. Auch in diesem Fall ist die Werk­ zeugspindel mittels des genannten Schwenkkopfes schräggestellt. Das Feinst­ schleifen mit dem Formwerkzeug läuft unter Zugabe von Kühlflüssigkeit bei gleich­ sinniger Rotation beider beteiligter Spindeln ab. Das Formwerkzeug legt sich in­ folge der kardanischen Einspannung der Linse ohne Zwängung an diese an, was eine sehr wesentliche Voraussetzung für ein gutes Arbeitsergebnis ist.
Damit ist ein Arbeitszyklus beendet und die nächste Linse kann bearbeitet werden.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Linsenspannvorrichtung zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens wird nachstehend erläutert, wobei auch Spannvorrich­ tungen mit anderen konstruktiven Merkmalen zur Durchführung des Verfahrens vor­ gesehen sind.
Zur Aufnahme der Linse bzw. des Linsenrohlings befindet sich am oberen Ende der Linsenspannvorrichtung eine Linsenauflage. Zur sprachlichen Vereinfachung wird nachstehend nur noch von Linsen gesprochen unabhängig davon, ob es sich um ei­ nen Linsenrohling oder eine in Bearbeitung befindlichen Linse handelt.
Die Linsenauflage besteht aus porösem Material, das luftdurchlässig ist und durch Abrichten mit einer Ringschneide genau der Form der Linsenunterseite angepaßt werden kann. Infolge der Luftdurchlässigkeit der Linsenauflage ist es somit möglich, die auf die Oberseite der Linsenauflage aufgelegte Linse mittels Unterdruck an dieser festzuspannen, wenn der Unterdruck an die Unterseite der Linsenauflage angelegt wird.
Das Festspannen der Linse mittels Unterdruck ist insbesondere bei der Bearbeitung mit den Ringschneiden wichtig, da hierbei sehr große Reaktionskräfte entstehen. Beim Feinstschleifen mit einem Formwerkzeug kann unter Umständen auf das Span­ nen mit Unterdruck verzichtet werden, da bei diesem Arbeitsschritt die Reaktions­ kräfte nicht so groß sind.
Die Linsenauflage steht mit einem Abdichtgehäuse in Verbindung, das einerseits für eine Abdichtung am Umfang der Linsenauflage sorgt und andererseits der Verteilung des Unterdrucks an der Unterseite der Linsenauflage dient. Hierzu ist zwischen dem Abdichtgehäuse und der Linsenauflage ein entsprechender Luftspalt vorgesehen.
Das Abdichtgehäuse ist seinerseits, mittels Schraubenverbindung, an einem Konus befestigt, der axial verschieblich ist und sich in seiner unteren Endlage in einen Ge­ genkonus setzt. Dieser ist im Inneren des Grundkörpers vorhanden, der entspre­ chend ausgeformt ist. Zur Auslösung der genannten Axialbewegung nach oben hin dient ein mit Druckluft beaufschlagter Kolben, der in einen Zylinder läuft, der eben­ falls in den Grundkörper eingearbeitet ist und sich unterhalb des Konuses befindet. Der Kolben und der Konus sind, mittels Schraubenverbindung, fest miteinander ver­ bunden. Hierzu dient ein Befestigungsflansch, der an den Kolben angearbeitet ist. Für die Axialbewegung in umgekehrter Richtung, d. h. nach unten, dient eine Rück­ holfeder. Wenn keine Druckluft an den Kolben angelegt wird, so zieht die Rückhol­ feder den Konus in den Gegenkonus.
Zur Bewegung des Konus in axialer Richtung sind jedoch auch andere Lösungen vorgesehen, wie z. B. mechanische Gestänge oder elektromagnetische sowie hy­ draulische Antriebe.
Wenn der Konus von der Rückholfeder fest in den Gegenkonus gezogen wird, so ist in diesem Bereich keine Beweglichkeit mehr vorhanden, d. h. die Linse ist in der Lin­ senspannvorrichtung relativ zur Werkstückspindel unverrückbar und unbeweglich fixiert. Mit dieser Einstellung der Linsenspannvorrichtung (Konus angezogen) kann die damit verbundene Linse mit den Ringschneiden der Topfwerkzeuge bearbeitet werden.
Wenn der Konus durch die Axialbewegung des Kolbens jedoch von dem Gegenkonus abgehoben hat, so entsteht in diesem Bereich eine gewisse Beweglichkeit, die zu der gewünschten kardanischen Aufhängung der Linsen führt. Mit dieser Einstellung der Linsenspannvorrichtung kann die mit ihr verbundene Linse mittels eines Formwerkzeugs bearbeitet werden, da die erforderliche kardanische Beweglichkeit gegeben ist.
Damit der vorerwähnte Unterdruck an die Unterseite der Linsenauflage angelegt werden kann, sind die folgenden Bauteile mit einer Axialbohrung versehen: Abdicht­ gehäuse, Konus, Befestigungsflansch und Kolben. Das gleiche gilt für die Kolben­ schraube, welche eine Abstützscheibe an dem Kolben festhält. Die Abstützscheibe dient der Kraftübertragung von der Rückholfeder auf den Kolben und die damit ver­ bundenen Bauteile, wenn die Druckluft nicht zugeschaltet ist. Zu diesem Zweck stützt sich die Rückholfeder einerseits gegen die Abstützscheibe und andererseits gegen den Grundkörper ab.
Damit die angelegte Druckluft sich nicht durch die genannten Bohrungen bis zur Lin­ senauflage fortsetzen kann, was zu einem Abheben der Linsen führen würde, befin­ det sich im unteren Teil des Kolbens ein Rückschlagventil, das beim Anlegen von Überdruck schließt und beim Anlegen von Unterdruck öffnet. Dieses Rückschlagventil besteht aus einer Kugel mit Schraubenfeder, die sich in der erweiterten Axialbohrung im unteren Kolbenbereich befinden. Die Kugel wird von der Feder gegen einen Ventilsitz gepreßt. Dieser wird gebildet von der erweiterten Axialbohrung und der weiter nach oben führenden kleineren Axialbohrung. Die Schraubenfeder stützt sich gegen die genannte Kolbenschraube mit Axialbohrung ab.
Bei dieser Ausführung der erfindungsgemäßen Linsenspannvorrichtung kann entwe­ der die Linse mittels Unterdruck an der Linsenauflage festgesaugt werden oder der Kolben wird durch Beaufschlagen mit Druckluft in axialer Richtung bewegt, wobei das Rückschlagventil verhindert, daß die Druckluft bis zur Linsenauflage gelangt. In diesem Fall, d. h. bei Beaufschlagung der Linsenspannvorrichtung mit Druckluft, ist die Linse nicht angesaugt, sondern wird mittels der Reibungskräfte zwischen der Linsenauflage und der Linse während der Bearbeitung mit dem Formwerkzeug festgehalten.
Zur Befestigung an der Werkstückspindel trägt der Grundkörper an seinem unteren Ende einen Spannzapfen, in dessen hohlgebohrten Innenraum sich das untere Ende des Kolbens ebenso befindet, wie die Rückholfeder und die Abstützscheibe mit Kol­ benschraube.
Der Spannzapfen wird fest und luftdicht mit der Werkstückspindel verbunden, so daß über die hohlgebohrte Spindel sowohl Unterdruck als auch Überdruck mittels Druck­ luft angelegt werden können.
Damit die Rotationsbewegung der von der Spindel angetriebenen Linsenspannvor­ richtung von deren Grundkörper auf den Kolben und die damit verbundenen Bauteile (insbesondere die Linsenauflage) übertragen werden kann, ist ein Mitnehmerstift vor­ gesehen. Dieser sitzt in einer Durchgangsbohrung des Spannzapfens und durch­ dringt den Kolben, der zu diesem Zweck über eine länglich ovale Ausnehmung ver­ fügt. Dadurch bleibt die axiale Beweglichkeit des Kolbens erhalten, während Rotati­ onsbewegungen relativ zum Grundkörper verhindert werden. Damit die axiale Boh­ rung in dem Kolben von dem Mitnehmerstift nicht verschlossen wird, ist dieser in sei­ nem mittleren Bereich mit einer Ringnut kleineren Durchmesser versehen.
Zur Abdichtung zwischen dem Grundkörper und dem axial verschieblichen Konus dient ein Gummibalg, der über ringförmige Ausformungen verfügt, die in Ringnuten des Grundkörpers bzw. des Konus eingreifen. An den beiden genannten Bauteilen ist der Gummibalg jeweils mittels einer Schlauchschelle befestigt.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Funktion der Linsen­ spannvorrichtung sind dann wie folgt:
Nachdem die Linse auf die Linsenauflage aufgelegt wurde, wird die Werkstückspindel mit Unterdruck beaufschlagt. Dieser setzt sich über die Bohrung in der Kolbenschraube bis zu dem Rückschlagventil fort, das infolge des Unterdrucks öffnet, wobei die Schraubenfeder etwas zusammengedrückt wird.
Der Unterdruck pflanzt sich dann weiter fort über die axialen Bohrungen im Kolben mit seinem Befestigungsflansch sowie in dem Abdichtgehäuse bis zur Rückseite der Linsenauflage. Da diese porös ist, wirkt der Unterdruck auch an der Linsenrückseite, wodurch diese durch Ansaugen unverrückbar festgespannt wird.
Gleichzeitig wird ebenfalls unter der Wirkung des Unterdrucks der Konus in den Ge­ genkonus hineingezogen, so daß beide eine axial genau ausgerichtete Einheit bilden. Damit ist die Linse in eindeutiger Lage und unverrückbar mit der Linsenspannvorrichtung und damit auch mit der Werkstückspindel verbunden. Dies ist, wie erwähnt, eine Grundvoraussetzung für das Linsenschleifen mit Ringschneiden, das anschließend durchgeführt wird.
Auf das Grob- und Feinschleifen mit den Ringschneiden sowie auf das Zentrieren der Linse folgt das Feinstschleifen mit einem Formwerkzeug. Hierzu muß die Linse über eine kardanische Beweglichkeit verfügen. Dies wird erreicht durch Beaufschlagen der Werkstückspindel mit Druckluft. Diese gelangt über die hohlgebohrte Werkstückspindel in den ebenfalls hohlgebohrten Spannzapfen der Linsenspannvorrichtung. Dort ist das Rückschlagventil geschlossen, da die Kugel von der Schraubenfeder wieder gegen den Ventilsitz gedrückt wird, so daß die Druckluft nicht in die weiter oben liegende axiale Bohrung des Kolbens und diejenigen der anderen Bauteile eindringen kann.
Die Druckluft übt jedoch eine Kraft auf den Kolben aus und schiebt diesen nach oben, wobei die Rückholfeder gespannt wird. Durch diese axiale Bewegung des Kol­ bens wird der Konus vom Gegenkonus abgehoben und erhält dadurch die ge­ wünschte kardanische Beweglichkeit infolge des Spiels zwischen Kolben und Zylin­ der. Diese Beweglichkeit des Kolbens in seiner Führung kann noch unterstützt werden durch das Anordnen einer Führungsbüchse zwischen Kolben und Zylinder, die aus einem weichen, elastischen Material hergestellt sein kann.
Der erwähnte Gummibalg zum Abdichten der Linsenspannvorrichtung ist so ausge­ legt, daß er der axialen Bewegung des Konus mit dem Abdichtgehäuse sowie der Linsenauflage und der Linse folgen kann.
Das Feinstschleifen der Linse mit dem Formwerkzeug kann jetzt ohne Zwängung durchgeführt werden, da nach dem Abheben des Konus von seinem Gegenkonus keine starre Verbindung mehr vorhanden ist zwischen dem Grundkörper mit seinem Spannzapfen und der Linsenauflage mit der Linse. Die benötige kardanische Beweg­ lichkeit für das Feinstschleifen mit dem Formwerkzeug ist gegeben. Auf ein Festsaugen der Linse mittels Unterdruck an der Linsenauflage kann in diesem Fall verzichtet werden, da die Reaktionskräfte beim Feinstschleifen mit einem Farmwerk­ zeug nur klein sind. Es genügen daher die Reibungskräfte zwischen Linse und Lin­ senauflage, um die Linse festzuhalten.
Bei einer zweiten Variante der Linsenspannvorrichtung entfällt das Rückschlagventil und wird durch eine Drehdurchführung ersetzt, in die ein Unterdruckrohr hineinragt. Damit ist es möglich, die axialen Bohrungen bis hin zur Linsenauflage mit Unterdruck zu beaufschlagen, während der Kolben gleichzeitig mit Druckluft beaufschlagt wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß die Linse auch beim Feinstschleifen mit Form­ werkzeug mittels Unterdruck an der Linsenauflage festgesaugt werden kann. Die An­ preßkraft zwischen Formwerkzeug und Linse kann dann etwas größer gewählt wer­ den, da die entstehenden größeren Reaktionskräfte von der mit Unterdruck an der Linsenauflage festgesaugten Linse aufgenommen werden können. Hieraus ergibt sich eine weitere Verbesserung der Wirtschaftlichkeit, da der Materialabtrag infolge der größeren Anpreßkraft entsprechend größer ausfällt.
Das genannte Unterdruckrohr kann zum Beispiel durch die hohlgebohrte Werkstück­ spindel geführt werden, ohne das es rotiert, da in der Linsenspannvorrichtung eine Drehdurchführung angeordnet ist.
Der Ringspalt, der von der Axialbohrung der Werkstückspindel und dem Unterdruck­ rohr gebildet wird, kann dann mit Druckluft beaufschlagt werden, während in dem Unterdruckrohr ein Unterdruck herrscht. Es sind grundsätzlich jedoch auch andere Möglichkeiten vorgesehen, die Linsenspannvorrichtung mit Unterdruck und gleichzei­ tig mit Druckluft zu beaufschlagen.
Die Vorteile des erfindungsgemäße Verfahrens lassen sich wie folgt zusammenfassen:
  • - Da sich an das Feinschleifen das Feinstschleifen mit Formwerkzeug anschließt, kann die Polierzeit mindestens halbiert werden. Das Polieren ist sehr kostenauf­ wändig, so daß sich durch die Einsparung von Polierzeit eine erhebliche Steige­ rung der Wirtschaftlichkeit ergibt.
  • - Da das Formwerkzeug eine Flächenberührung mit der Linse hat, ergibt sich beim Feinstschleifen damit eine deutliche Leistungssteigerung und dementsprechend eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit, im Vergleich zu dem Schleifen mit einer Ringschneide, die einen ähnlich feinen Diamantbelag hätte.
  • - Eine Steigerung der Linsenqualität ergibt sich aus dem Einsatz eines Formwerk­ zeugs für das Feinstschleifen, da dieses im Vergleich mit Ringschneiden eine gleichmäßigere Oberfläche an der Linse erzeugt.
  • - Die genannten Vorteile ergeben sich bei dem vorgeschlagenen Verfahren ohne daß die Linse umgespannt werden muß. Denn durch die Verwendung der erfin­ dungsgemäßen Linsenspannvorrichtung kann das Umspannen der Linse zwischen dem Feinschleifen mit Ringschneiden und dem Feinstschleifen mit Formwerkzeugen entfallen, so daß auch diese sonst erforderliche Umspannzeit eingespart werden kann, was zu einer weiteren Steigerung der Wirtschaftlichkeit führt.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfah­ rens werden nachstehend an Hand von zwei Beispielen und den Abb. 1 und 2 näher erläutert. Es handelt sich hierbei nur um beispielhafte Ausführungen, es sind jedoch auch andere Ausführungen vorgesehen.
Abb. 1 zeigt die Linsenspannvorrichtung mit Rückschlagventil.
Abb. 2 zeigt die Linsenspannvorrichtung mit Drehdurchführung.
Zu Abb. 1
An dem Grundkörper (1) ist im unteren Bereich der Spannzapfen (2) angeformt, während sich im oberen Bereich die poröse Linsenauflage (3) mit der Linse (4) befindet. Die Linsenauflage (3) ist in das Abdichtgehäuse (5) eingebettet, wobei zwischen beiden ein Luftspalt (6) vorhanden ist. Dieser Luftspalt (6) dient der Verteilung des Unterdrucks auf der Unterseite der Linsenauflage (3). Das Abdichtgehäuse (5) umgibt die Linsenauflage (3) so, daß sie an ihrem äußeren Umfang abgedichtet ist.
Das Abdichtgehäuse (5) ist mittels der Schrauben (7) mit dem Konus (8) fest ver­ bunden, der in der Abb. 1 fest auf dem Gegenkonus (9) aufliegt. Der Konus (8) ist mittels der Schrauben (10) fest mit dem Befestigungsflansch (11) verbunden, der an dem Kolben (12) angeformt ist. Der Kolben (12) mit dem Befestigungsflansch (11) sowie der Konus (8) und das Abdichtgehäuse (5) verfügen über Axialbohrungen (13).
Der bewegliche Konus (8) ist gegenüber dem Grundkörper (1) mittels eines axial be­ weglichen Gummibalgs (14) abgedichtet. Der Gummibalg (14) verfügt über Ausfor­ mungen (15), die in Ringnuten (16) eingreifen, die an dem Grundkörper (1) und dem Konus (8) angeformt sind. Der Gummibalg (14) wird an den beiden genannten Bau­ teilen mittels der Schlauchschellen (17) gehalten.
Der Kolben (12) ist axial verschieblich in einem Zylinder (18) angeordnet, der von ei­ ner Bohrung in dem Grundkörper (1) gebildet wird. Zur Verbesserung der Führungs- und Gleiteigenschaften aber auch zur Steigerung der Beweglichkeit des Kolbens (12) relativ zu dem Zylinder (18) sind Führungsbüchsen (19) vorgesehen. Diese können aus einem weichen Material bestehen, so daß der Kolben (12) eine gewisse Beweg­ lichkeit außer in axialer auch in radialer Richtung erhält. Auch das Spiel zwischen Kolben (12) und den Führungsbüchsen (19) trägt zu dieser Beweglichkeit bei.
In seinem oberen Bereich verfügt der Kolben (12) über eine Querbohrung (33) die mit der Axialbohrung (13) in Verbindung steht und dazu dient, den Unterdruck in ei­ nen flächigen Spalt (34) weiterzuleiten, der sich zwischen dem Grundkörper (1) und dem Befestigungsflansch (11) befindet. Durch das Anlegen von Unterdruck an den Spalt (34) entsteht eine zusätzliche Kraft an dem Befestigungsflansch (11) und dem damit verbundenen Konus (8), so daß dieser mit großer Kraft in den Gegenkonus (9) hineingezogen wird. Diese von dem Unterdruck erzeugte Kraft addiert sich zu der Kraft der Rückholfeder (30).
In seinem mittleren Bereich ist der Kolben (12) mit einer länglich ovalen Ausneh­ mung (20) versehen durch die ein Mitnehmerstift (21) hindurchgesteckt ist. Da dieser über eine Durchgangsbohrung (22) mit dem Grundkörper (1) verbunden ist, verhin­ dert er daß sich der Kolben (12) relativ zum Grundkörper (1) drehen kann, ohne daß seine axiale Verschieblichkeit beeinträchtigt wird. Die länglich ovale Form der Aus­ nehmung (20) gewährleistet diese Beweglichkeit.
In seiner Mitte verfügt der Mitnehmerstift (21) über eine Ringnut (23) die sicherstellt, daß der in den Axialbohrungen (13) herrschende Unterdruck von dem unteren Teil der Linsenspannvorrichtung in deren oberen Teil gelangen kann.
In seinem unteren Bereich verfügt der Kolben (12) über ein Rückschlagventil (24), das in seinen beweglichen Teilen aus einer Kugel (25) und einer Schraubenfe­ der (26) besteht, während der Ventilsitz von der erweiterten Axialbohrung (27) und der Axialbohrung (13) gebildet wird. Die Schraubenfeder (26) stützt sich auf die Kol­ benschraube (28) ab, die hohlgebohrt ist und gleichzeitig die Abstützscheibe (29) mit dem Kolben (12) verbindet.
Auf die Abstützscheibe (29) stützt sich die Rückholfeder (30) ab, die mit ihrem ande­ ren Ende mit einem Bund (31) in der Bohrung (32) in Verbindung steht, die in dem Spannzapfen (2) vorhanden ist. Die Rückholfeder (30) zieht über die mit ihr verbun­ denen Bauteile den Konus (8) in den Gegenkonus (9), wenn die Druckluft abge­ schaltet wird.
Der Verfahrensablauf bzw. die Funktion der Linsenspannvorrichtung als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind bei der Ausführung entsprechend der Abb. 1 dann wie folgt:
Nachdem die Linsenauflage (3) mit Hilfe einer Ringschneide abgerichtet wurde, wird die Linse (4) auf die Linsenauflage (3) aufgelegt und durch Anlegen von Unterdruck festgesaugt. Die Linse (4) ist damit an der Linsenspannvorrichtung unverrückbar festgespannt.
Beim Auflegen der Linse (4) steht diese mit ihrem äußeren Umfang etwas über die Linsenauflage (3) bzw. das Abdichtgehäuse (5) hinaus, damit auch ihr Umfang bearbeitet, d. h. zentriert werden kann, nachdem das Grob- und Feinschleifen mit der festen Einspannung der Linse (4) durchgeführt wurde.
Der Unterdruck wird der Linsenspannvorrichtung über die hohlgebohrte Werkstück­ spindel zugeführt. Dieser Unterdruck pflanzt sich dann durch die folgenden, jeweils mit einer Axialbohrung (13) versehenen Bauteile fort: Kolbenschraube (28), Kol­ ben (12), Befestigungsflansch (11), Konus (8) und das Abdichtgehäuse (5). Das Rückschlagventil (24) wurde dabei infolge des anstehenden Unterdrucks geöffnet, wobei die Schraubenfeder (26) etwas zusammengedrückt wurde. Der Unterdruck verteilt sich auf der Rückseite (Unterseite) der Linsenauflage (3) gleichmäßig, da ein Luftspalt (6) zwischen dem Abdichtgehäuse (5) und der Linsenauflage (3) vorgese­ hen ist.
Die Bearbeitung der Linse (4) mittels der Topfwerkzeuge mit ihren Ringschneiden kann nun beginnen, nach dem die Werkstückspindel und die Werkzeugspindel in Rotation versetzt wurden und die Werkzeugspindel zusätzlich schräggestellt wurde. Es werden mindestens zwei Bearbeitungsschritte durchgeführt (Grob- und Fein­ schleifen), wobei der Konus (8) von dem Unterdruck und der Rückholfeder (30) fest in den Gegenkonus (9) hineingezogen wird, so daß der Grundkörper (1) und der Ko­ nus (8) fest miteinander verbunden sind. Somit ist zwischen dem Grundkörper (1) mit seinem Spannzapfen (2) einerseits und dem Konus (8) mit dem Abdichtgehäuse (5), der Linsenauflage (3) sowie der Linse (4) andererseits eine starre Verbindung her­ gestellt, wie dies bei der Bearbeitung mit Ringschneiden erforderlich ist.
Nach Beendigung der vorgenannten Schleifvorgänge wird der Unterdruck abge­ schaltet und statt dessen der Linsenspannvorrichtung Druckluft über die hohlge­ bohrte Werkstückspindel zugeführt. Infolge des nun anstehenden Überdrucks schließt das Rückschlagventil (24), so daß die Druckluft nicht bis zu der Linsenauflage (3) gelangen kann. Die Druckluft bewirkt, daß sich der Kolben (12) in seiner Führungsbüchse (19) axial bewegt, wobei die Rückholfeder (30) gespannt wird und sich der Konus (8) von dem Gegenkonus (9) löst.
Damit sind der Konus (8) sowie die damit verbundenen Bauteile wie z. B. der Kol­ ben (12), das Abdichtgehäuse (5) sowie die Linsenauflage (3) mit der Linse (4) rela­ tiv zu dem Grundkörper (1) beweglich gelagert. Diese kardanische Lagerung ergibt sich aus dem Spiel zwischen dem Kolben (12) und den Führungsbüchsen(19) sowie aus den elastischen Eigenschaften der Führungsbüchsen (19). Die kardanische La­ gerung der Linse (4) ist für die Bearbeitung mit einem Formwerkzeug eine der wesentlichen Voraussetzungen, damit keine Zwängung entsteht.
Durch Verfahren der Maschinenachsen wird anschließend das Formwerkzeug mit der Linse (4) in Kontakt gebracht. Die Werkzeugspindel, die mit dem Formwerkzeug verbunden ist, wird vorher wieder schräggestellt. Anschließend wird das Feinstschleifen mit dem Formwerkzeug durchgeführt. Da die Linse (4) kardanisch gelagert ist, erfolgt die Berührung zwischen dem Formwerkzeug und der Linse (4) ohne jede Zwängung, wie dies erforderlich ist. Während des Schleifvorgangs wird die Linse (4) durch Reibungskräfte auf der Linsenauflage (3) gehalten.
Nach dem Feinstschleifen wird die Druckluft abgeschaltet und die fertiggeschliffene Linse (4) von der Linsenauflage (3) entnommen. Damit ist ein Arbeitszyklus beendet und das Bearbeiten einer nächsten Linse (4) kann erfolgen.
Zu Abb. 2
Die in dieser Abbildung dargestellte Linsenspannvorrichtung entspricht im wesentli­ chen derjenigen, wie bereits in Abb. 1 dargestellt. Im Gegensatz dazu entfällt hier je­ doch das Rückschlagventil (24) mit der Kugel (25) und der Schraubenfeder (26).
An Stelle des Rückschlagventils (24) ist bei dieser Ausführung in der Linsenspannvorrichtung eine Drehdurchführung (35) vorgesehen, durch die ein Unterdruckrohr (36) hindurchgesteckt ist. Diese Drehdurchführung (35) dichtet das feststehende Unterdruckrohr (36) gegen die Drehbewegung des mit der Linsenspannvorrichtung rotierenden Kolbens (12) ab.
Die Drehdurchführung (35) ist dabei so ausgeführt, daß sie auch die Axialbewegun­ gen des Kolbens (12) relativ zu dem feststehenden Unterdruckrohr (36) aufnehmen kann.
Durch diese Anordnung ist es möglich, den Unterdruck auch dann an die Linsenauf­ lage (3) bzw. die Linse (4) anzulegen, wenn der Kolben (12) mit Druckluft beauf­ schlagt wird. Dies hat den Vorteil, daß die Linse (4) auch bei der Bearbeitung mit dem Formwerkzeug unverrückbar mit der Linsenauflage (3) verbunden ist.
Der Verfahrensablauf bzw. die Funktion der Linsenspannvorrichtung als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind bei der Ausführung entsprechend der Abb. 2 dann wie folgt:
Die Linse (4) wird durch Anlegen von Unterdruck an der Linsenauflage (3) festge­ spannt, wobei der Unterdruck über das Unterdruckrohr (36) sowie die Drehdurchfüh­ rung (35) den nachfolgenden Axialbohrungen (13) zugeführt wird. Wie vorbeschrie­ ben, breitet sich der Unterdruck in dem Luftspalt (6) aus und durchdringt die Linsen­ auflage (3), wobei die Linse (4) festgesaugt wird. Die Bearbeitung mit den Ring­ schneiden kann dann durchgeführt werden, wie bei Abb. 1 erläutert.
Anschließend wird der Kolben (12) mit Druckluft beaufschlagt, wodurch sich wieder der Konus (8) von dem Gegenkonus (9) löst und die Linse (4) damit kardanisch ge­ lagert ist.
Diese bleibt dabei an der Linsenauflage (3) festgesaugt, da der Unterdruck weiterhin ansteht. Das Feinstschleifen wird dann wieder mit dem Formwerkzeug durchgeführt, wobei in diesem Fall die Anpreßkraft zwischen dem Formwerkzeug und der Linse (4) etwas größer gewählt werden kann, da diese infolge des Unterdrucks sehr fest mit der Linsenspannvorrichtung verbunden ist. Aus der größeren Anpreßkraft ergibt sich eine kürzere Bearbeitungszeit, was die Wirtschaftlichkeit weiter erhöht.
Bezugszeichenliste
1
Grundkörper
2
Spannzapfen
3
Linsenauflage
4
Linse
5
Abdichtgehäuse
6
Luftspalt
7
Schraube
8
Konus
9
Gegenkonus
10
Schraube
11
Befestigungsflansch
12
Kolben
13
Axialbohrung
14
Gummibalg
15
Ausformung
16
Ringnut
17
Schlauchschelle
18
Zylinder
19
Führungsbüchse
20
länglich ovale Ausnehmung
21
Mitnehmerstift
22
Durchgangsbohrung
23
Ringnut
24
Rückschlagventil
25
Kugel
26
Schraubenfeder
27
Axialbohrung
28
Kolbenschraube
29
Abstützscheibe
30
Rückholfeder
31
Bund
32
Bohrung
33
Querbohrung
34
Spalt
35
Drehdurchführung
36
Unterdruckrohr

Claims (19)

1. Verfahren zum Schleifen von optischen Linsen mittels Topf- und Formwerkzeu­ gen, wobei die Linsen während der Bearbeitung mit den Ringschneiden der Topfwerkzeuge relativ zur Werkstückspindel unbeweglich festgespannt sind, während sie bei der Bearbeitung mit Formwerkzeugen relativ zur Werkstück­ spindel über eine kardanische Beweglichkeit verfügen, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine, aber umstellbare, Linsenspannvorrich­ tung benutzt wird, die während der Bearbeitung mit Topfwerkzeugen so einge­ stellt ist, daß die Linsen (4) relativ zur Werkstückspindel fest und unbeweglich eingespannt sind, während sie für die Bearbeitung mit Formwerkzeugen so ein­ gestellt ist, daß die Linsen (4) relativ zur Werkstückspindel über eine kardani­ sche Beweglichkeit verfügen und daß die Linsen (4) zwischen den Schleifvor­ gängen nicht umgespannt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (4) während des Feinstschleifens an der Linsenauflage (3) mittels der entstehen­ den Reibungskräfte gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (4) während des Feinstschleifens an der Linsenauflage (3) mittels Unterdruck fest­ gesaugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Umstellung von fester Linseneinspannung für die Bearbeitung von Ringschnei­ den auf die kardanische Linseneinspannung für die Bearbeitung mit Formwerk­ zeugen mittels Druckluft erfolgt.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die vorgesehene Linsenspannvorrichtung über einen Grundkörper (1) verfügt, der mittels seines Spannzapfens (2) mit der Werkstückspindel der Linsenschleifmaschine verbunden ist und daß im inneren des Grundkörpers (1) mindestens ein Konus (8) vorhanden ist, der mit einem Gegenkonus (9), der Bestandteil des Grundkörpers (1) ist, lösbar und axial ver­ schieblich in Verbindung steht und daß der Konus (8) über weitere Bauteile mit einer luftdurchlässigen Linsenauflage (3) verbunden ist, die ihrerseits die Linse (4) trägt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Ko­ nus (8) nach unten hin mit einem Befestigungsflansch (11) und einem Kol­ ben (12) in Verbindung steht, während er nach oben hin mit einem Abdichtge­ häuse (5) verbunden ist, in das die Linsenauflage (3) eingebettet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Befestigungsflansches (11) und des Konus (8) Schrauben (10) vorhanden sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Konus (8) und des Abdichtgehäuses (5) Schrauben (7) vorhanden sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Konus (8) und des Grundkörpers (1) ein Gummibalg (14) vorhan­ den ist, der an beiden Enden über Ausformungen (15) verfügt, die mit Ringnuten (16) des Grundkörpers (1) bzw. des Konus (8) verbunden sind und dort von Schlauchschellen (17) gehalten werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen dem Abdichtgehäuse (5) und dem Konus (8) ein Luftspalt (6) vorhanden ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen dem Konus (8) und dem Grundkörper (1) ein Spalt (34) vorhanden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß in dem Grundkörper (1) ein Zylinder (18) vorhanden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen dem Zylinder (18) und dem Kolben (12) mindestens eine Führungs­ büchse (19) vorhanden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß in dem Grundkörper (1) eine Durchgangsbohrung (22) vorhanden ist, die mit ei­ nem Mitnehmerstift (21) verbunden ist, der durch eine länglich ovale Ausneh­ mung (20) des Kolbens (12) hindurchgesteckt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerstift (21) über eine Ringnut (23) verfügt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß in einer Bohrung (32) des Spannzapfens (2) eine Rückholfeder (30) angeordnet ist, die sich einerseits gegen den Bund (31) und andererseits gegen die Ab­ stützscheibe (29) abstützt, die ihrerseits über eine hohlgebohrte Kolben­ schraube (28) mit dem Kolben (12) in Verbindung steht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil des Kolbens (12) ein Rückschlagventil (24) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 17 dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rückschlagventil (24) eine Kugel (25) und eine Schraubenfeder (26) vor­ handen sind, die in einer erweiterten Axialbohrung (27) des Kolbens (12) ange­ ordnet sind, wobei die erweiterte Axialbohrung (27) mit der kleineren Axialboh­ rungen (13) den Ventilsitz bilden.
19. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil des Kolbens (12) eine Drehdurchführung (35) und ein Unterdruck­ rohr (36) angeordnet sind.
DE2000157228 2000-11-18 2000-11-18 Verfahren zum Schleifen von optischen Linsen mittels Ring- und Formwerkzeugen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired - Fee Related DE10057228B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000157228 DE10057228B4 (de) 2000-11-18 2000-11-18 Verfahren zum Schleifen von optischen Linsen mittels Ring- und Formwerkzeugen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000157228 DE10057228B4 (de) 2000-11-18 2000-11-18 Verfahren zum Schleifen von optischen Linsen mittels Ring- und Formwerkzeugen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10057228A1 true DE10057228A1 (de) 2002-05-29
DE10057228B4 DE10057228B4 (de) 2006-04-20

Family

ID=7663774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000157228 Expired - Fee Related DE10057228B4 (de) 2000-11-18 2000-11-18 Verfahren zum Schleifen von optischen Linsen mittels Ring- und Formwerkzeugen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10057228B4 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015079134A1 (fr) * 2013-11-27 2015-06-04 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Support de blocage pneumatique d'une lentille optique
DE102020110978A1 (de) 2020-04-22 2021-10-28 Carl Zeiss Jena Gmbh Träger mit optischem Fassglied für eine automatisierte Handhabung des optischen Fassgliedes
CN117140203A (zh) * 2023-10-27 2023-12-01 季华实验室 轻量化光学镜片的磁流变抛光固定装置以及固定方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4214266A1 (de) * 1992-05-01 1993-11-04 Loh Engineering Ag Oensingen Vorrichtung zur fuehrung eines werkstuecks oder werkzeugs bei der bearbeitung torischer oder sphaerischer flaechen optischer linsen auf schleif- oder poliermaschinen
US5284348A (en) * 1992-10-08 1994-02-08 Menicon Co., Ltd. Apparatus for cutting ocular lens materials
DE29803158U1 (de) * 1998-02-23 1998-08-06 Schneider GmbH + Co. KG, 35239 Steffenberg Mehrspindel-Poliermaschine mit verschiedenen Polierwerkzeugen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4214266A1 (de) * 1992-05-01 1993-11-04 Loh Engineering Ag Oensingen Vorrichtung zur fuehrung eines werkstuecks oder werkzeugs bei der bearbeitung torischer oder sphaerischer flaechen optischer linsen auf schleif- oder poliermaschinen
US5284348A (en) * 1992-10-08 1994-02-08 Menicon Co., Ltd. Apparatus for cutting ocular lens materials
DE29803158U1 (de) * 1998-02-23 1998-08-06 Schneider GmbH + Co. KG, 35239 Steffenberg Mehrspindel-Poliermaschine mit verschiedenen Polierwerkzeugen

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015079134A1 (fr) * 2013-11-27 2015-06-04 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Support de blocage pneumatique d'une lentille optique
CN105764649A (zh) * 2013-11-27 2016-07-13 埃西勒国际通用光学公司 用于以气动方式封阻光学镜片的固持器
US9969051B2 (en) 2013-11-27 2018-05-15 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Holder for pneumatically blocking an optical lens
DE102020110978A1 (de) 2020-04-22 2021-10-28 Carl Zeiss Jena Gmbh Träger mit optischem Fassglied für eine automatisierte Handhabung des optischen Fassgliedes
CN117140203A (zh) * 2023-10-27 2023-12-01 季华实验室 轻量化光学镜片的磁流变抛光固定装置以及固定方法
CN117140203B (zh) * 2023-10-27 2024-02-13 季华实验室 轻量化光学镜片的磁流变抛光固定装置以及固定方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE10057228B4 (de) 2006-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0807491B1 (de) Halterung für optische Linsen und Verfahren zum Polieren von Linsen
EP1719585B1 (de) Maschine zur Bearbeitung von optischen Werkstücken, namentlich Kunststoff-Brillengläsern
EP1916060B1 (de) Maschine zur Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere von Kunststoff-Brillengläsern
DE102005021639A1 (de) Hochleistungs-Fräs- und Drehmaschine sowie Verfahren zur Bearbeitung von Brillengläsern
DE29723542U1 (de) Vorrichtung zur Bearbeitung optischer Linsen
DE19750428B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von Linsen
DE102007040395B4 (de) Vorrichtung zur blockfreien Fertigung von Ein- und Mehrstärkengläsern in der Rezeptfertigung
EP2536531A1 (de) Werkzeugmaschine und verfahren zum bearbeiten eines werkstücks
DE10322360A1 (de) Vorrichtung zum Feinbearbeiten von ebenen Flächen
DE10310561B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fertigung von Brillengläsern und anderen Formkörpern mit optisch aktiven Oberflächen
DE19751750B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von polierbaren, optischen Linsen aus Linsenrohlingen
EP0808688B1 (de) Werkzeugeinheit für eine Fräsmaschine
DE10031057B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum korrigierenden Feinstpolieren von vorbearbeiteten optischen Linsen und Spiegeln
EP0727280B1 (de) Vorrichtung zum Polieren sphärischer Linsenoberfläche
EP0260692A2 (de) Kurzhub-Werkzeugmaschine mit einem an einem Maschinengestell in vertikaler (Z-)Richtung verfahrbar gelagerten Bohr- und Frässpindelstock
DE102007050470A1 (de) Verfahren zum Herstellen von optisch aktiven Oberflächen durch Polieren von vorgeschliffenen Linsen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE10106007A1 (de) Verfahren zum Polieren von Linsen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE10057228A1 (de) Verfahren zum Schleifen von optischen Linsen mittels Ring- und Formwerkzeugen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102006017664A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Form für Ur- und Umformwerkzeuge
DE29608877U1 (de) Halterung für optische Linsen
DE10044872C2 (de) Verfahren zum Polieren von optischen Linsen oder Spiegeln mit abbildenden Eigenschaften
DE102004016445B4 (de) Vorrichtung zum Halten von Brillengläsern und anderen Formkörpern mit optisch wirksamen Oberflächen beim Bearbeiten
DE19926414C2 (de) Kombiwerkzeug zum Bearbeiten optischer Linsen
DE19737217A1 (de) Kombiwerkzeug zum Grob- und Feinschleifen optischer Linsen mit zwei Werkzeugen an einer Werkzeugspindel
DE10038415A1 (de) Verfahren zum Korrigieren der Geometrie von optischen Linsen oder Spiegeln und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee
8170 Reinstatement of the former position
8139 Disposal/non-payment of the annual fee
8170 Reinstatement of the former position
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee