DE10164628A1

DE10164628A1 - A method for polishing aspherically ground lens surfaces has a flexible working face matched to the lens surface and rigidised by a magnetic medium.

Info

Publication number: DE10164628A1
Application number: DE10164628A
Authority: DE
Inventors: Roland Mandler
Original assignee: Optotech Optikmaschinen GmbH
Current assignee: Optotech Optikmaschinen GmbH
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2002-09-05

Abstract

The polishing head has a housing containing a magnetic fluid (36) activated by an electromagnetic coil (43). The lower section (37) is flexible and the under surface (31) is pressed against the lens surface and the coil energised to maintain the profile.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Polieren von Linsen gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10.The present invention relates to a device for polishing lenses according to Claim 1 and a method according to claim 10.

Optische Linsen werden aus Rohlingen vorgeschliffen, worauf die optisch aktiven Flächen poliert werden. Übliche Poliermaschinen haben eine Werkstück- und eine Werkzeugspindel, beide gleichsinnig rotatorisch angetrieben. Zunächst stehen die Spindeln einander z. B. vertikal gegenüber. Zum Polieren werden durch Schrägstellung einer Spindel oder durch eine Schwabbeleinrichtung unterschiedliche Relativgeschwin digkeiten zwischen Formwerkzeug und Linse erzeugt, wobei die Spindelachsen so ausgerichtet werden, daß ihr Schnittpunkt im Radienmittelpunkt der zu bearbeitenden Linsenoberfläche liegt. Mit Formwerkzeugen, welche die zu polierende Linse flächig berühren, wird in kurzer Bearbeitungszeit ein großer Materialabtrag erzielt. Je nach Krümmungsradius benötigt man aber für jede Linsenform ein eigenes Werkzeug, das einen Negativabdruck der Linsenoberfläche aufweist.Optical lenses are pre-ground from blanks, followed by the optically active ones Surfaces are polished. Usual polishing machines have one workpiece and one Tool spindle, both driven rotationally in the same direction. First there are Spindles each other z. B. vertically opposite. For polishing by tilting a spindle or by means of a buffing device different relative speeds generated between mold and lens, the spindle axes so be aligned so that their intersection in the center of the radius of the to be machined Lens surface lies. With shaping tools that cover the surface of the lens to be polished touch, a large amount of material is removed in a short processing time. Depending on However, the radius of curvature requires a separate tool for each lens shape has a negative impression of the lens surface.

Bei der Brillenherstellung müssen auch asphärische Linsen für sog. Gleitsichtgläser bearbeitet werden, die eine individuelle, z. B. torisch gekrümmte Oberflächengeometrie oder Freiformflächen besitzen. Wegen der fehlenden Rotationssymmetrie genügen die einfachen, sphärisch gekrümmten Formwerkzeuge hierfür nicht. Man stellt bei einem Verfahren der feststehenden Linse ein schwabbelndes Polierwerkzeug gegenüber, so daß jeder Punkt seiner aktiven Oberfläche kleine Kreisbewegungen ausführt, deren Radius die Polierleistung beeinflußt. Allerdings ist der Radius kritisch und nach oben begrenzt, weil die Krümmungen von Linse und Formwerkzeug bei diesen Schwabbel bewegungen nicht genau übereinander liegen, wodurch der Materialabtrag ungleich mäßig wird. Mit einer weichen Oberfläche, die sich der Linsenform anpaßt, läßt sich ein gewisser Ausgleich und damit eine gute Flächenqualität erzielen.When manufacturing glasses, aspherical lenses for so-called progressive lenses are also required are processed, the individual, z. B. toric curved surface geometry or have free-form surfaces. Because of the lack of rotational symmetry, the simple, spherically curved molds do not do this. One poses with one Moving the fixed lens against a buffing polishing tool, so that each point of its active surface makes small circular movements, the Radius affects the polishing performance. However, the radius is critical and upwards limited because the curvatures of the lens and mold in this buff movements are not exactly one above the other, which means that the material removal is uneven becomes moderate. With a soft surface that adapts to the shape of the lens, you can certain compensation and thus achieve a good surface quality.

Da Linse und Formwerkzeug nicht rotationssymmetrisch sind, ist die genaue und konstante Zuordnung der Konturen wichtig für andere Verfahren, die sich des syn chronen und phasenwinkelkonstanten Antriebs von Werkstück- und Werkzeugspindel bedienen, wobei z. B. eine obere Spindel schrägstellbar ist (B-Achse), während die untere Spindel (C-Achse) mit einem Kreuzschlitten horizontal und vertikal bewegt wird (X- und Z-Achse). Weil asphärische Linsen und insbesondere Mehrsichtgläser mehrere Krümmungsradien und daher auch mehrere Radienmittelpunkte haben, werden letztere in der Praxis gemittelt, um eine genäherte Übereinstimmung mit dem Achsen schnittpunkt zu erlangen. Bei einer Methode setzt man daher zwischen der Werk zeugspindel und dem Polierwerkzeug oder zwischen der Werkstückspindel und der Linsenaufnahme ein Universalgelenkfutter ein, dessen Grundkörper am vorderen Ende ein Kugelgelenk trägt. Eine dieses umschließende Gummimanschette dichtet gegen die Poliersuspension ab und kann Mitnehmer für die Linsenaufnahme sein. Bei kom plexer Oberflächengeometrie ist großer Aufwand für die mechanische Bearbeitung der Formwerkzeuge erforderlich, die man in beachtlicher Zahl braucht. Man erstellt sie zur Kostenersparnis mit abgestuften Radien, doch hat dies bei der Brillenanpassung zwangsläufig Einbußen an Genauigkeit und mithin an Sehkomfort der Linsenbenutzer zur Folge.Since the lens and mold are not rotationally symmetrical, the exact and Constant assignment of the contours important for other processes that are syn Chronic and phase angle constant drive of workpiece and tool spindle operate, z. B. an upper spindle is inclined (B axis), while the lower spindle (C-axis) is moved horizontally and vertically with a cross slide (X and Z axis). Because aspherical lenses, and in particular multi-view lenses, have several Radii of curvature and therefore also have several radius centers the latter averaged in practice to approximate the axes to reach the intersection. With one method, therefore, one sits between the work tool spindle and the polishing tool or between the workpiece spindle and the A universal joint chuck, the base of which is at the front end carries a ball joint. A rubber sleeve surrounding this seals against the polishing suspension and can be a driver for the lens holder. With com plexer surface geometry is great effort for the mechanical processing of the Molding tools required, which you need in considerable numbers. You create them for Cost savings with graduated radii, but this has to be done when fitting glasses inevitably a loss of accuracy and thus of visual comfort of the lens user result.

Bei einer weiteren Methode ist an der obenliegenden Werkzeugspindel ein Polierstift befestigt, der ungesteuert rotiert und eine gewünschte Freiformfläche senkrecht zur Linsenoberfläche abfährt, die durch Ansteuern der B-, C-, X- und Z-Achsen in vorge gebene Positionen gebracht wird. Die Einstellung der Verweilzeiten bestimmt den Materialabtrag im Feinbereich, wobei ein möglichst kleiner Durchmesser des Polier stifts die Genauigkeit steigert. Für hochwertige Linsen wird die Geometrie mit einem Interferometer oder mechanisch vermessen. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wäre allerdings ein großer Polierstift-Durchmesser vorzuziehen, womit jedoch unpräzise Linsenformen entstehen. Ähnlich gegenläufige Forderungen bestehen bei dem Material des Polierstifts, das im Hinblick auf seine Standzeit möglichst hart, zum Erreichen hoher Oberflächengüte aber weich sein soll. Another method is a polishing pin on the tool spindle above attached, which rotates uncontrolled and a desired free-form surface perpendicular to Lens surface leaves, which by controlling the B, C, X and Z axes in pre given positions. The setting of the dwell times determines the Material removal in the fine range, with the smallest possible diameter of the polishing pin increases accuracy. For high quality lenses, the geometry with a Interferometer or measured mechanically. For reasons of economy however, a large diameter of the polishing stick is preferable, which makes it imprecise Lens shapes emerge. There are similar contradicting demands for the material of the polishing pen, which is as hard as possible with regard to its service life high surface quality but should be soft.

In DE 44 42 181 C1 ist ein Werkzeug zur Feinbearbeitung optischer Flächen beschrie ben. Sein elastischer Körper besteht aus einem Halter für eine Membran, die zusam men mit einem Faltenbalg einen Hohlraum begrenzen, der mit einer plastisch verform baren Masse (memory foam oder Wood-Metall) gefüllt ist. Letztere ermöglicht in einem nachgiebigen Zustand die Druck-Abformung einer Fläche; nach dem Erstarren der Masse behält der Körper die abgeformte Gestalt bei. Als Nachteil ist anzusehen, daß ungewollte Wärme- und Druckeinflüsse Änderungen der abgeformten Gestalt bewirken können, wozu bei Schaumstoff schon eine Temperatur nahe 30°C ausreicht. Auch Wood-Metall ist weich und entsprechend eindruckempfindlich; überdies bestehen Bedenken bezüglich etwaiger Umweltbelastung.DE 44 42 181 C1 describes a tool for fine machining optical surfaces ben. Its elastic body consists of a holder for a membrane that goes together limit a cavity with a bellows, which is plastically deformed mass (memory foam or wood metal) is filled. The latter enables in one compliant condition the pressure impression of a surface; after the solidification of the The body retains its molded shape. The disadvantage is that unwanted heat and pressure influences cause changes in the molded shape can, for which a temperature close to 30 ° C is sufficient for foam. Also Wood metal is soft and accordingly sensitive to impressions; moreover exist Concerns about any environmental impact.

Ein anderes Abformwerkzeug zum Linsenpolieren geht aus US 4 831 789 hervor. Es hat zwei separat pneumatisch beaufschlagbare Membranen, zwischen denen eine Füllung von "beads", z. B. Glaskügelchen oder Sand, inkompressibel sein soll. Bei Atmosphärendruck wird die äußere Membran auf eine gewölbte Fläche gesetzt; mit Unterdruck wird die Füllung starr gemacht. Überdruck hinter der inneren Membran ermöglicht die Abformung konkaver Flächen. Bei diesem recht anspruchsvollen Werk zeug spielen seine Abmessungen und die Korngröße des Füllmaterials eine ebenso große Rolle wie die momentanen Druckverhältnisse, so daß die Handhabung seitens des Benutzers einiges Geschick und viel Aufmerksamkeit erfordert.Another molding tool for lens polishing can be found in US 4,831,789. It has two separately pneumatically actuated membranes, between which one Filling "beads", e.g. B. glass beads or sand, should be incompressible. at Atmospheric pressure, the outer membrane is placed on a curved surface; With The filling is made rigid under negative pressure. Overpressure behind the inner membrane enables the molding of concave surfaces. In this rather demanding work Its dimensions and the grain size of the filling material also play a role great role as the current pressure conditions, so that the handling on the part user skill and attention.

Bei einer Anordnung gemäß EP 0 884 135 A2 ist ebenfalls zwischen zwei Membranen ein Paket von Stäben in einem z. B. zylindrischen Käfig gehalten. Die Druckschrift behandelt recht ausführlich Werkstoffe, verschiedene Varianten der äußeren Mecha nik, den pneumatischen Anschluß und die Längsverschiebung der Stäbe relativ zuein ander. Unklar ist, ob und wie sich die Stäbe nach dem Abtasten einer Linsenfläche in ihrer Abform-Position halten lassen. Wenn allein der auf die äußere Membran wirkende Druck maßgeblich ist, muß die Vorrichtung beim Abheben von der bearbeiteten Linse den gewonnenen Negativabdruck sogleich einbüßen, der also nicht länger konser vierbar ist.In an arrangement according to EP 0 884 135 A2 there is also between two membranes a package of bars in a z. B. held cylindrical cage. The publication deals with materials in great detail, various variants of the outer mecha nik, the pneumatic connection and the longitudinal displacement of the rods relative to each other at the. It is unclear whether and how the rods move in after scanning a lens surface hold their impression position. If only that acting on the outer membrane Pressure is decisive, the device must lift off the machined lens Immediately lose the negative impression obtained, so it is no longer a consumer is feasible.

Aufgabe der Erfindung ist es, einerseits die Wirtschaftlichkeit des Fertigungsvorgangs beim Linsenpolieren und andererseits die Genauigkeit der optisch aktiven Oberflächen der erzeugten Linsen zu steigern. Polierstift-Werkzeuge und ihr Einsatz sollen auf wirt schaftliche Weise so verbessert werden, daß die Feinbearbeitung von Linsen, insbe sondere auch Freiformflächen, bei erhöhter Qualität und Genauigkeit in kürzerer Zeit als herkömmlich erfolgt. Zudem sollen Werkzeugkosten und Lagerhaltung reduziert werden.The object of the invention is, on the one hand, the economy of the manufacturing process in lens polishing and on the other hand the accuracy of the optically active surfaces of the lenses produced. Polishing pen tools and their use should be on the owner be improved so that the fine machining of lenses, esp in particular also free-form surfaces, with increased quality and accuracy in a shorter time than is done conventionally. Tool costs and warehousing are also to be reduced become.

Die Erfindung umfaßt nach Anspruch 1 eine Vorrichtung mit einem variablen Form werkzeug zum Polieren vorgeschliffener Linsen, zur Verwendung in einer Polier maschine, die über mindestens eine Werkstückspindel und eine Werkzeugspindel verfügt, mit einem Gehäuseteil, das von einer Gummimembran und von einer ihr gegenüberliegenden, nachgiebigen Arbeitsfläche begrenzt ist und dazwischen eine magnetisierbare Suspension enthält, mit einem Druckluft-Anschluß zur Beauf schlagung der Gummimembran, um das Anlegen der Arbeitsfläche an die Oberfläche einer zu bearbeitenden Linse zu bewirken und davon einen Negativabdruck zu gewinnen, und mit einer Einrichtung zum elektromagnetischen Verfestigen der Suspension, wodurch der an der Arbeitsfläche erzeugte Negativabdruck der Linsen oberfläche fixierbar ist.The invention according to claim 1 comprises a device with a variable shape tool for polishing pre-ground lenses, for use in a polishing machine that has at least one workpiece spindle and one tool spindle has, with a housing part by a rubber membrane and one of her opposite, flexible work surface is limited and in between one contains magnetizable suspension, with a compressed air connection to the Beauf Beat the rubber membrane to create the work surface a lens to be processed and a negative impression of it win, and with a device for electromagnetic solidification of the Suspension, which causes the negative impression of the lenses generated on the work surface surface can be fixed.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht gemäß Anspruch 10 zum Polieren vorge schliffener Linsen ein variables Formwerkzeug zur Verwendung in Poliermaschinen vor, die über mindestens eine Werkstückspindel und eine Werkzeugspindel verfügen, wobei man an einer nachgiebigen Arbeitsfläche des Formwerkzeugs einen Negativ abdruck der Oberfläche einer zu bearbeitenden Linse erzeugt und fixiert, indem eine innerhalb eines Gehäuseteils befindliche magnetisierbare Suspension unter Druckluft- Belastung einer Gummimembran das Anlegen der Arbeitsfläche an die Linsenober fläche bewirkt und indem die Suspension elektromagnetisch verfestigt wird, worauf das Polieren mittels des Formwerkzeugs erfolgt.The inventive method provides for polishing according to claim 10 ground lenses a variable molding tool for use in polishing machines who have at least one workpiece spindle and one tool spindle, with a negative on a resilient work surface of the mold Imprint of the surface of a lens to be machined and fixed by a magnetizable suspension within a housing part under compressed air Load a rubber membrane by placing the work surface on the lens top surface and by electromagnetically solidifying the suspension, whereupon the Polishing is carried out using the molding tool.

Damit behält die Arbeitsfläche des Polierwerkzeugs die Form des Negativabdrucks aufgrund der Suspensions-Verfestigung durch ein angelegtes Magnetfeld zuverlässig bei, die man für die Dauer der Bearbeitung in der Poliermaschine aufrechterhält. Wird danach die Fixierung der Arbeitsfläche aufgehoben, so kann diese die Gestalt einer nächsten Linse annehmen. Mit der steuerbaren Fixierung geht die Erfindung über die vorbekannte Technik hinaus, so daß die Ein- und Umstellung jedes Formwerkzeugs auf besonders wirtschaftliche Weise erfolgen kann. Es entfällt die Notwendigkeit einer Vielzahl von Formwerkzeugen und des Werkzeugwechsels, weil sich mit einem einzigen variablen Polierwerkzeug beliebige Linsenoberflächen feinbearbeiten lassen, sofern die Durchmesser zueinander passen. Man erzielt raschen Materialabtrag durch großflächige Berührung bei hoher Präzision dank der genauen Paßform der Arbeits fläche des Polierwerkzeugs. Im Vergleich zur Bearbeitung mit einzelnen Polierstiften ergeben sich erheblich kürzere Polierzeiten, weniger Werkzeugverschleiß und überdies bessere Oberflächenqualitäten.The working surface of the polishing tool thus retains the shape of the negative impression reliable due to the suspension hardening by an applied magnetic field which is maintained for the duration of the processing in the polishing machine. Becomes then the fixation of the work surface is removed, this can take the form of a take the next lens. With the controllable fixation, the invention goes beyond prior art technology, so that the setting and conversion of each mold can be done in a particularly economical manner. The need for one is eliminated Variety of molds and tool changes because dealing with one have any lens surface finely machined using a single variable polishing tool, if the diameters match. Rapid material removal is achieved through Large-area touch with high precision thanks to the precise fit of the work surface of the polishing tool. Compared to processing with individual polishing pins this results in considerably shorter polishing times, less tool wear and moreover better surface qualities.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Erläuterung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.Further features of the invention result from the wording of the claims as well from the following explanation of an embodiment with reference to the drawing.

Deren einzige Figur zeigt eine Axialschnittansicht eines variablen Formwerkzeugs. Dessen Gehäuse hat ein oberes Gehäuseteil 32 mit einem Spannzapfen 33 zur Befestigung des Werkzeugs an einer (nicht dargestellten) Poliermaschine und ein unteres Gehäuseteil 34 mit einem inneren Hohlraum 35. In diesem befinden sich ein Hohlzylinder 40 und eine magnetisierbare Suspension 36. Vorzugsweise sind das untere Gehäuseteil 34 und der Hohlzylinder 40 aus einem Material, das unter der Einwirkung eines Magnetfeldes magnetisierbar, nach dessen Abschaltung aber nicht mehr magnetisch ist, z. B. aus Weicheisen.The only figure shows an axial sectional view of a variable mold. Its housing has an upper housing part 32 with a clamping pin 33 for fastening the tool to a polishing machine (not shown) and a lower housing part 34 with an inner cavity 35 . A hollow cylinder 40 and a magnetizable suspension 36 are located therein. The lower housing part 34 and the hollow cylinder 40 are preferably made of a material which can be magnetized under the action of a magnetic field, but which is no longer magnetic after it has been switched off, for. B. made of soft iron.

Die Suspension 36 besteht vorzugsweise aus einem mineralischen oder synthetischen Öl, in dem feinste Partikel eines magnetisierbaren Materials suspendiert sind, z. B. Eisen, Magnetit, Nickel usw. Beschaffenheit und Mischungsverhältnis der Kompo nenten Öl (oder andere Flüssigkeit) und Partikel werden so gewählt, daß die Sus pension auch nach längerer Zeit ohne Absetzen der Partikel erhalten bleibt und sich unter Magnetfeld-Einwirkung verfestigt, ohne daß dabei Formänderungen oder Ent mischungseffekte auftreten.The suspension 36 preferably consists of a mineral or synthetic oil in which the finest particles of a magnetizable material are suspended, e.g. B. iron, magnetite, nickel, etc., the nature and mixing ratio of the components oil (or other liquid) and particles are chosen so that the Sus pension is retained even after a long time without settling of the particles and solidifies under the influence of a magnetic field, without that shape changes or ent mixing effects occur.

Das untere Gehäuseteil 34 ist nach unten hin von einem Formteil 37 aus einem elastischen Material mit den Eigenschaften einer Polierfolie abgeschlossen. Es verfügt also an der Unterseite über eine Arbeitsfläche 31, die sich zusammen mit einer Poliersuspension für den Poliervorgang eignet. Ihr Material ist relativ weich, so daß geometrische Ungenauigkeiten ausgeglichen werden, wenn das Werkzeug während des Poliervorgangs relativ zur Linse kleine Kreisbewegungen ausführt.The lower housing part 34 is closed at the bottom by a molded part 37 made of an elastic material with the properties of a polishing film. It therefore has a work surface 31 on the underside which, together with a polishing suspension, is suitable for the polishing process. Their material is relatively soft so that geometric inaccuracies are compensated for if the tool makes small circular movements relative to the lens during the polishing process.

Mit einem Bund 38 stützt sich das Formteil 37 auf einem Absatz 39 des unteren Gehäuseteils 34 ab. Der Bund 38 wird dort von dem Hohlzylinder 40 festgehalten, gegen dessen obere Begrenzung eine Gummimembran 41 drückt. Diese befindet sich zwischen den Gehäuseteilen 32 und 34, die von einer Schraubenverbindung 42 zusammengehalten werden. Wird letztere angezogen, so erfolgt gleichzeitig die Fixie rung des Hohlzylinders 40 im unteren Gehäuseteil 34. Die Gummimembran 41 ver hindert, daß die magnetisierbare Suspension 36 durch eine Bohrung 45 im Spann zapfen 33 austritt, wenn sich das variable Formwerkzeug nicht in der gezeichneten senkrechten Position (Spannzapfen 33 nach oben) befindet.With a collar 38 , the molded part 37 is supported on a shoulder 39 of the lower housing part 34 . The collar 38 is held there by the hollow cylinder 40 , against the upper limit of which a rubber membrane 41 presses. This is located between the housing parts 32 and 34 , which are held together by a screw connection 42 . If the latter is tightened, the fixing of the hollow cylinder 40 takes place simultaneously in the lower housing part 34 . The rubber diaphragm 41 prevents ver that the magnetizable suspension tap 36 through a hole 45 in the instep 33 emerges when the variable die is not drawn in the vertical position (clamping pin 33 upwards).

Am äußeren Umfang hat das untere Gehäuseteil 34 eine Ausnehmung, in die eine Spule 43 eines Elektromagneten eingelegt ist, welche aus einer Vielzahl von Windun gen eines isolierten Kupferdrahtes besteht und bei Beaufschlagung mit Gleichstrom ein starkes Magnetfeld erzeugt, das die Suspension 36 durchdringt. Dadurch verfestigt sie sich schlagartig, doch nimmt sie nach Stromabschaltung wieder ihre vorherige flüssige bis pastöse Konsistenz an. In dem Hohlzylinder 40 sind Metallstifte 49 eingepreßt, die eine formschlüssige Verzahnung mit der unter Magnetfeld-Einwirkung verfestigten Suspension 36 und mithin deren dann starre Verbindung mit den Gehäuseteilen 32, 34 des Formwerkzeugs bewirken.On the outer circumference, the lower housing part 34 has a recess into which a coil 43 of an electromagnet is inserted, which consists of a large number of windings of an insulated copper wire and, when subjected to direct current, generates a strong magnetic field which penetrates the suspension 36 . This suddenly solidifies it, but after switching off the power it returns to its previous liquid to pasty consistency. Metal pins 49 are pressed into the hollow cylinder 40 , which bring about a positive interlocking with the suspension 36 solidified under the action of a magnetic field and consequently its rigid connection with the housing parts 32 , 34 of the molding tool.

Zur elektrischen Stromversorgung dient eine Zuleitung 44, welche die (nicht gezeich nete) hohlgebohrte Werkzeugspindel durchsetzt und über die Bohrung 45 im Spann zapfen 33, durch eine Bohrung 46 im oberen Gehäuseteil 32 sowie eine Bohrung 47 im unteren Gehäuseteil 34 zu der Spule 43 führt. In diesem Bereich hat die Gummi membran 41 ebenfalls eine Bohrung. Am äußeren Umfang des oberen Gehäuseteils 32 schließt ein Verschlußstück 48 die Bohrung 46 ab, damit dort keine Druckluft austreten kann. Im Gebrauch wird die Arbeitsfläche 31 des variablen Formwerkzeugs zunächst mit der Oberfläche der (nicht dargestellten) Linse in Kontakt gebracht, wozu die beiden (ebenfalls nicht gezeichneten) Spindeln einer Poliermaschine koaxial zueinander ausgerichtet werden, nämlich durch Verfahren in B- und X-Achsenrichtung, worauf eine der Spindeln in Z-Achsenrichtung zugestellt wird. Berührt die Arbeitsfläche 31 die Linse, so wird die Gummimembran 41 über die Bohrung 45 und die hohlgebohrte Werkzeugspindel mit Druckluft beaufschlagt. Dadurch wölbt sich die Gummimembran 41 nach unten und drückt die magnetisierbare Suspension 36 gegen die Arbeitsfläche 31, die sich gleichmäßig und ohne Spalt an die Linsenoberfläche anlegt. Dank der Fluidität der Suspension 36 erfolgt dieses Abbilden der Linsenobefläche mit sehr großer Genauigkeit, und es entsteht die Negativform der Linse mit kontinuierlichen Übergängen an den Radien der Arbeitsfläche 31.A feed line 44 which passes through the (not Drawn designated) hollow drilled tool spindle and tap via the bore 45 in the instep 33, a bore 47 passes through a bore 46 in the upper housing part 32 and the lower housing part 34 to the coil 43 serves for the electrical power supply. In this area, the rubber membrane 41 also has a hole. On the outer circumference of the upper housing part 32 , a closure piece 48 closes off the bore 46 , so that no compressed air can escape there. In use, the working surface 31 of the variable molding tool is first brought into contact with the surface of the lens (not shown), for which purpose the two (also not shown) spindles of a polishing machine are aligned coaxially to one another, namely by moving in the B and X axis directions, whereupon one of the spindles is fed in the Z-axis direction. If the working surface 31 touches the lens, the rubber membrane 41 is pressurized with compressed air via the bore 45 and the hollow-drilled tool spindle. As a result, the rubber membrane 41 bulges downward and presses the magnetizable suspension 36 against the working surface 31 , which lies evenly and without a gap on the lens surface. Thanks to the fluidity of the suspension 36 , this imaging of the lens surface takes place with great accuracy, and the negative shape of the lens with continuous transitions at the radii of the working surface 31 is created .

Bei Stromeinschaltung an der Spule 43 erzeugt diese ein Magnetfeld, wodurch sich die magnetisierbare Suspension 36 verfestigt und ihre Form auch im Bereich der Arbeits fläche 31 beibehält. Diesen Vorgang bezeichnet man als Fixieren der Arbeitsfläche, die jetzt einen stabilen Negativabdruck der zu polierenden Linse aufweist. Somit ist ein ideales Formwerkzeug für das Polieren dieser speziellen Linse entstanden, während dessen die Druckluft-Zufuhr abgeschaltet werden kann.When the current is switched on at the coil 43 , this generates a magnetic field, as a result of which the magnetizable suspension 36 solidifies and its shape also remains in the area of the working surface 31 . This process is known as fixing the work surface, which now has a stable negative impression of the lens to be polished. This creates an ideal mold for polishing this special lens, during which the compressed air supply can be switched off.

Der Einsatz des variablen Formwerkzeugs erfolgt auf einer Poliermaschine, die je nach Linsenform verschiedenen Anforderungen unterliegt. Ihre Werkzeugspindel braucht eine (nicht gezeichnete) Drehdurchführung für die benötigte Druckluft sowie isolierte elektrische Schleifringe (nicht dargestellt), die zur Stromzuführung an die Spule 43 mit der Zuleitung 44 verbundene Kohlebürsten haben. Durch Verfahren einer Spindel in der Z-Achse werden die Arbeitsfläche 31 und die Linse in Kontakt gebracht, so daß unter Zugabe von Poliersuspension der Poliervorgang ablaufen kann, wobei die Spindeln gleichsinnig und mit gleicher Drehzahl angetrieben werden. Im Falle einer Linsengeometrie mit mehreren Radien wird der Achsenschnittpunkt so gelegt, daß er mit einem mittleren Radius zusammenfällt. Für asphärische Linsen wird die zum Polieren erforderliche Relativgeschwindigkeit zwischen der Arbeitsfläche 31 und der Linse durch Schrägstellen der Werkzeugspindel erzeugt.The variable mold is used on a polishing machine, which is subject to different requirements depending on the lens shape. Your tool spindle needs a (not shown) rotary feedthrough for the required compressed air as well as insulated electrical slip rings (not shown) which have carbon brushes connected to the supply line 44 for supplying current to the coil 43 . By moving a spindle in the Z-axis, the working surface 31 and the lens are brought into contact so that the polishing process can take place with the addition of polishing suspension, the spindles being driven in the same direction and at the same speed. In the case of a lens geometry with several radii, the axis intersection is placed so that it coincides with an average radius. For aspherical lenses, the relative speed required for polishing between the working surface 31 and the lens is generated by tilting the tool spindle.

Nach dem Ende des Polierens wird die Werkstückspindel in der Z-Achse nach unten gefahren. Dann kann man die Linse aus der Linsenaufnahme entnehmen und das Magnetfeld abschalten, worauf die Arbeitsfläche 31 des Formteils 37 unter dessen Eigenspannung wieder ihre ursprüngliche ebene Form annimmt. Das variable Formwerkzeug läßt sich danach an einer nächsten Linse verwenden. After the polishing is finished, the workpiece spindle is moved down in the Z axis. Then you can remove the lens from the lens holder and switch off the magnetic field, whereupon the working surface 31 of the molded part 37 resumes its original flat shape under its internal stress. The variable mold can then be used on a next lens.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

3131

Arbeitsfläche
working surface

3232

oberes Gehäuseteil
upper housing part

3333

Spannzapfen
chucking spigot

3434

unteres Gehäuseteil
lower housing part

3535

innerer Hohlraum
inner cavity

3636

magnetisierbare Suspension
magnetizable suspension

3737

Formteil
molding

3838

Bund
Federation

3939

Absatz
paragraph

4040

Hohlzylinder
hollow cylinder

4141

Gummimembran
rubber membrane

4242

Schraubenverbindung
screw connection

4343

Spule
Kitchen sink

4444

Zuleitung
supply

4545

Bohrung
drilling

4646

Bohrungen
drilling

4747

Bohrung
drilling

4848

Verschlußstück
closing piece

4949

Metallstift
metal pin

Claims

1. A device with a variable molding tool for polishing pre-ground lenses, for use in a polishing machine that has at least one workpiece spindle and one tool spindle, with a housing part ( 34 ) that is opposed by a rubber membrane ( 41 ) and one, flexible working surface (31) is defined therebetween containing a magnetizable suspension (36) to be processed with a compressed air connection (33, 45) for acting upon the rubber diaphragm (41) surface by the application of the work (31) on the surface of a To effect lens and to obtain a negative impression thereof, and with a device ( 43 ) for electromagnetic solidification of the suspension ( 36 ), whereby the negative impression of the lens surface generated on the working surface ( 31 ) can be fixed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a coil ( 43 ) enclosing the magnetizable suspension ( 36 ) is present to solidify the negative impression.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the coil ( 43 ) encloses a suspension ( 46 ) containing hollow cylinder ( 40 ) on which the underside of the rubber membrane ( 41 ) rests.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a suspension ( 46 ) containing hollow cylinder ( 40 ) is located in an inner cavity ( 35 ) of a lower housing part ( 34 ), the latter and the hollow cylinder ( 40 ) consist of a magnetizable, but non-magnetic material after switching off the magnetic field, e.g. B. made of soft iron.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rubber membrane ( 41 ) between an upper housing part ( 32 ) and a screw-connected lower housing part ( 34 ) is arranged, wherein an inner cavity ( 35 ) or a Hollow cylinder ( 40 ) is bounded at the bottom by a molded part ( 37 ) having the working surface ( 31 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the molded part ( 37 ) with a collar ( 38 ) between a shoulder ( 39 ) of the lower housing part ( 34 ) and the hollow cylinder ( 40 ) is clamped.

7. The device according to claim 5 or 6, characterized in that the upper housing part ( 32 ) has a clamping pin ( 33 ) with a bore ( 45 ) in the supply lines ( 44 ) are present, which via further bores ( 46 , 47 ) are guided to the coil ( 43 ).

8. The device according to claim 7, characterized in that a hole in the upper housing part ( 32 ) ( 46 ) is closed by a closure piece ( 48 ) to the outside.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the hollow cylinder ( 40 ) has on its inner periphery a plurality of metal pins ( 49 ) which bring about a tooth-like form fit with the electromagnetically solidified suspension ( 46 ).

10. A method for polishing finished-ground lenses by means of a variable molding tool, for use in polishing machines which have at least one workpiece spindle and one tool spindle, a negative impression of the surface of a lens to be machined ( 61 ) on a flexible working surface ( 31 ) of the molding tool. generated and fixed by a magnetizable suspension ( 36 ) located within a housing part ( 34 ) under pressure of a rubber membrane ( 41 ) causing the working surface ( 31 ) to be applied to the lens surface and by the suspension ( 36 ) being electromagnetically solidified, whereupon the polishing takes place by means of the molding tool.

11. The method according to claim 10, characterized in that for generating the magnetic field, a suspension ( 36 ) enclosing coil ( 43 ) is supplied with direct current via leads ( 44 ).