DE102007007161A1 - Verfahren, Vorrichtung und Material zum Blocken von Werkstücken, insbesondere Brillengläsern, für deren Bearbeitung und/oder Beschichtung - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Blocken von Werkstücken, namentlich Brillengläsern (L), für deren Bearbeitung und/oder Beschichtung offenbart, welches die folgenden Schritte umfaßt: Zuführen eines Blockmaterials in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand in ein Blockformwerkzeug (38); unmittelbares oder mittelbares Abformen einer Fläche (S) des Werkstücks, an der das Werkstück zu blocken ist, mittels des plastisch verformbaren oder flüssigen Blockmaterials in dem Blockformwerkzeug, ohne Werkstück und Blockmaterial miteinander zu verbinden; Trennen von Werkstück und Blockmaterial und Angleichen der Temperaturen von Werkstück und Blockmaterial aneinander und vorzugsweise an Raumtemperatur, wobei letzteres sich verfestigt; und erst danach Verbinden von Werkstück und Blockmaterial mittels einer Klebeverbindung. Mit diesem Verfahren können Werkstücke von beliebiger Geometrie geblockt werden, wobei insbesondere Verspannungen des Werkstücks beim/infolge des Blockvorgang(s) weitestgehend vermieden werden. Eine zu diesem Zweck besonders angepaßte Blockvorrichtung (34) und ein entsprechendes Blockmaterial werden ebenfalls vorgeschlagen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Material zum Blocken von Werkstücken für deren (weitere) Bearbeitung und/oder (weitere) Beschichtung, wobei der resultierende sogenannte "Block" dazu dient, das Werkstück in der jeweiligen Bearbeitungsmaschine und/oder Beschichtungsanlage zu halten. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Blocksystem (Verfahren, Vorrichtung und Material zum Blocken) für Brillengläser, die in sogenannten "RX-Werkstätten" massenweise zu blocken sind, bevor das jeweilige geblockte Brillenglas an seiner Rück- oder Frontfläche im Hinblick auf seine optische Wirkung und/oder am Rand zur Einpassung in ein zugeordnetes Brillengestell mit geometrisch bestimmter (Fräsen/Drehen) oder geometrisch unbestimmter (Schleifen/Polieren) Schneide spanend bearbeitet und/oder auf seiner Rück- oder Frontfläche zur Erzielung zusätzlicher Wirkungen (Erhöhung der Kratzfestigkeit, Antireflexionseigenschaften, Verspiegelung, hydrophobe Eigenschaften, etc.) beschichtet wird.
  • Wenn nachfolgend im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung als bevorzugtem Anwendungsgebiet allgemein von "Brillengläsern" die Rede ist, sind darunter optische Linsen bzw. Linsenrohlinge (Blanks) für Brillen aus den gebräuchlichen Materialien, wie Polycarbonat, Mineralglas, CR 39, HI-Index, etc. und mit beliebiger (Vor)Form des Umfangsrandes der Linse bzw. des Linsenrohlings zu verstehen, die vor dem Blocken bereits an einer oder beiden optisch wirksamen Fläche(n) und/oder am Rand (vor)bearbeitet und/oder (vor)beschichtet sein können aber nicht müssen. Auch kann das Brillenglas auf seiner Fläche, an der es geblockt wird, mit einer Folie, einem Lack od. dgl. versehen sein, um diese Fläche vor Verunreinigung und Beschädigung zu schützen und/oder die Haftungseigenschaften zwischen Brillenglas und Blockmaterial zu verbessern, ohne daß dies im folgenden jeweils eigens erwähnt wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Die Materialien, aus welchen heutzutage Brillengläser hergestellt werden, sind überwiegend Kunststoffe, deren Brechzahl ne zwischen 1.5 und 1.74 liegt. Der Anteil der aus Mineralglas hergestellten Brillengläser geht demgegenüber kontinuierlich zurück; er liegt inzwischen in Europa bei weniger als 30%.
  • Zur Herstellung von Kunststoffbrillengläsern werden derzeit im Grunde zwei verschiedene Verfahren eingesetzt. Bei einer ersten Variante des ersten Verfahrens wird das flüssige Kunststoffmaterial nach einer Dotierung mit einem Katalysator in eine aus zwei Glasteilen bestehende Form gegossen. Danach erfolgt bei einer der Materialbrechzahl entsprechenden Temperatur die Polymerisierung des Materials. Wenn dieser Vorgang abgeschlossen ist, wird das nun fertige Brillenglas entformt. Die so hergestellten Brillengläser werden in der Regel in diesem Zustand an den Großhandel oder an die RX-Werkstätten ausgeliefert. Mit diesem Verfahren werden Brillengläser derjenigen optischen Wirkungen hergestellt, die in großen Stückzahlen benötigt und an die keine weiteren besonderen Anforderungen gestellt werden (Seriengläser). Es handelt sich primär um Einstärkengläser bzw. Gläser mit nur einer optischen Wirkung. Bei diesem ersten Verfahren findet keine mechanische Bearbeitung statt. Auch alle Halbfabrikate für Kunststoffgläser (Blanks) werden so erzeugt. Der gesamte Weltbedarf wird von relativ wenigen großen international tätigen Produktionsstätten abgedeckt.
  • Bei einer zweiten Variante des ersten Verfahrens handelt es sich um ein Spritzgießverfahren, welches bei der Herstellung von Kunststoffteilen praktiziert wird. Thermoplastischer durchsichtiger Kunststoff (z. B. Polykarbonat oder Polyacryl) wird im flüssigen oder teigigen Zustand in eine Stahlform gepreßt. Nach dem Abkühlen erfolgt das Entformen des fertigen Blanks. Der Marktbedarf für diese Materialien ist deutlich kleiner als für die wie oben beschrieben erzeugten Blanks.
  • Bei dem zweiten Verfahren werden hochwertige Brillengläser, an welche besondere Anforderungen gestellt werden, wie zum Beispiel Individual-Gleitsichtgläser, in der RX-Werkstatt aus gegossenen Kunststoff-Halbfabrikaten (Blanks) nach einer mechanischen Bearbeitung fertiggestellt. Bei dieser mechanischen Bearbeitung wird eine der optisch wirksamen Flächen des Brillenglases in einigen Arbeitsschritten erzeugt. Diese Flächen bezeichnet man als Rezeptflächen. Im Unterschied zu den zuvor geschilderten Fertiggläsern verfügen diese Halbfabrikate über ein wesentlich größeres Aufmaß hinsichtlich Dicke und Durchmesser. Die Halbfabrikate müssen für die Bearbeitung exakt positioniert und fixiert werden. Eine direkte Einspannung, wie sie bei Metallteilen praktiziert wird, ist wegen der Halbfabrikatdeformation, die dabei auftreten würde, nicht möglich. Deshalb wird ein Spannteil (in Fachkreisen Block oder Blockstück genannt) an das Halbzeug (Blank) mit einer in der Regel niedrig schmelzenden Metall-Legierung angegossen, wie noch näher erläutert werden wird. Mittels dieses Spannstücks wird der Blank in der Spannzange der Bearbeitungsmaschine während der einzelnen Bearbeitungsgänge eingespannt.
  • Die Randbedingungen für die Erzeugung dieser optischen Flächen haben sich in letzter Zeit deutlich verändert:
    • – Bei dem zu bearbeitenden Material handelt es sich um relativ weiche Kunststoffe, deren bearbeitungsrelevante Eigen schaften in Abhängigkeit von deren Brechzahl deutlich variieren. Die Anteile der Kunststoffbearbeitung in der RX-Werkstatt liegen in Europa inzwischen bei 70 bis 90%.
    • – Die zu erzeugenden Flächen sind neben den sphärischen und torischen Flächen zunehmend individuelle Freiformflächen bzw. nicht-rotationssymmetrische Asphären.
    • – Das die Flächengeometrie erzeugende Verfahren ist ein Drehvorgang. Das die Fläche erzeugende Werkzeugteil ist eine im wesentlichen "punktförmige" Schneide.
    • – Das zum Polieren eingesetzte Werkzeug ist flexibel, es paßt sich der Flächenkrümmung an.
    • – Die Bearbeitungsprozesse und der Transport der Werkstücke in der RX-Werkstatt werden zunehmend automatisiert.
  • Dieses veränderte Umfeld führt zu neuen Anforderungen an das Haltesystem der Halbfabrikate. Das weiche Kunststoffmaterial bewirkt, daß das Material während der Bearbeitung dem Druck der Bearbeitungswerkzeuge nicht standhält und lokal nachgibt, was zu Veränderungen der Flächengeometrie, d. h. letztendlich zu optischen Fehlern führt. Begünstigt wird diese Erscheinung beim Drehvorgang durch die Werkzeuggeometrie. Die gewünschte Gewichtsminimierung der Brillengläser führt zu sehr dünnen Gläsern. Bei Erzeugung dieser dünnen Brillengläser wird im Laufe der Bearbeitung das Halbfabrikat immer instabiler, was auch zu Veränderungen der Flächengeometrie führt. Die unerwünschten Veränderungen der Flächengeometrie setzen sich bei dem Poliervorgang fort. Das Werkstück "federt" nach der Einleitung des Polierdrucks. Diese Erscheinung im Zusammenwirken mit dem flexiblen Werkzeug kann ungleichmäßige Polierzonen auf der Fläche entstehen lassen, welche auch unerwünscht sind.
  • Eine Minimierung dieser Fehler ist nur dann gegeben, wenn der Blank während der Flächenbearbeitung vollflächig bis zum Rande abgestützt wird und diese Abstützung stabil genug ist.
  • Die Brillengläser werden wegen der durchgeführten Gewichtsminimierung elliptisch oder nach der Fassungsform hergestellt. Dies führt dazu, daß der ursprüngliche Blankdurchmesser auf die neue Randgeometrie reduziert werden muß. Da dies im geblockten Zustand durchgeführt wird, muß auch das Blockmaterial mit abgedreht oder abgefräst werden. Das bedeutet, daß sich das Blockmaterial problemlos spanend bearbeiten lassen muß. Die hochwertigen Bearbeitungswerkzeuge mit Diamantschneiden dürfen durch diesen Arbeitsgang nicht vorzeitig stumpf werden. Das abgetragene Material muß umweltfreundlich sein und sich problemlos entsorgen lassen. Auch ein niedriger Preis ist wegen des so ständig entstehenden Materialverlustes notwendig. Für den Transport und die Automatisierung in der RX-Werkstatt und für die Dynamik der Polierbearbeitung ist ein niedriges Gewicht des Blockmaterials von Vorteil. Die geringeren bewegten Massen erlauben schnellere Bewegungen von Werkzeug und Linse während der Bearbeitung, was kürzere Bearbeitungszeiten ermöglicht.
  • Die derzeit praktizierten technischen Lösungen basieren auf Blockstücken, die an den Blank angebracht werden. Die Verbindung Blockstück/Blank erfolgt entweder (1) durch das Angießen des Blockstücks mit einer niedrigschmelzenden Metall-Legierung (Branchenbezeichnung "Alloy") an den Blank oder (2) durch das Ankleben mit einem Wachs.
  • (1) Lösungsvariante "Alloy" als Blockmaterial
  • Die für das Blocken von Kunststoffen verwendeten niedrigschmelzenden Metall-Legierungen basieren auf dem Woodschen Metall. Der eigentliche Blockvorgang läuft im wesentlichen wie folgt ab: Ein Stahlring (Blockring genannt) wird von der einen Seite mit dem Blockstück und von der anderen Seite mit dem Halbfabrikat (Blank) verschlossen. Der so entstandene Innenraum wird mit der flüssigen niedrigschmelzenden Legierung gefüllt. Die Antriebskraft für den Füllvorgang ist die eigene Schwerkraft der Legierung. Nach dem Erstarren der Legierung, das durch intensives Kühlen in ca. 30 Sekunden erfolgt, kann der Blank mit dem angegossenen Blockstück aus dem Blockring entnommen werden. Zwischen dem Alloy und der auf dem Blank in der Regel angebrachten Schutzfolie entsteht eine Adhäsion, welche den später einwirkenden Bearbeitungskräften standhält. Der Innendurchmesser des Blockrings ist immer kleiner als der Blankdurchmesser und bestimmt den vom Alloy gebildeten Abstützungsdurchmesser des Blanks. Je größer dieser Durchmesser ist, desto besser kann das Brillenglas bei der Bearbeitung den Spankräften standhalten und sich nicht verbiegen oder lokal deformieren. Um alle Blankgeometrien und alle optischen Wirkungsvarianten abdecken zu können, stehen einige Blockringsätze mit verschiedenen Höhen, verschiedenen Durchmessern und verschiedenen Prismenwinkeln zur Verfügung.
  • Bei einer zweiten praktizierten Ausführungsvariante wird der Raum, der mit dem Alloy gefüllt wird, neben dem Blank direkt von der Blockplatte und einem darauf angeordneten zweiteiligen Planring eingeschlossen. Bei dieser Variante muß das Blockstück in der Blockplatte dreh- und kippbar sein, um alle vorkommenden prismatischen Rezeptwirkungen erzeugen zu können.
  • Bei der Lösungsvariante Alloy als Blockmaterial bestehen die folgenden Probleme:
    • – Verspannungen des Blanks beim Blockvorgang: Das flüssige Alloy besitzt viel Wärmeenergie durch das hohe Gewicht und die vorhandene Wärmekapazität. Diese Energie führt dazu, daß sich der Blank, nachdem er bei dem Blockvorgang mit dem Alloy in Kontakt gekommen ist, auf der dem Alloy zugewandten Seite wenigstens lokal erhitzt. Die Erhitzung bewirkt eine partielle Ausdehnung des Blanks in dem erhitzten Bereich. Bei der folgenden Abkühlung schrumpft der Blank infolge seines höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten mehr als das Alloy. Die Folge ist eine Verspannung des Blanks. Die Größe der Verspannung ist abhängig vom Blankmaterial, vom Blockringdurchmesser, von der Blockringhöhe und von der Alloy-Temperatur. Die Bearbeitung der Rezeptfläche erfolgt im verspannten Zustand. Die Verspannung hebt sich endgültig erst beim Entfernen (Abblocken) des Brillenglases vom Blockstück auf. Die freigewordene Kraft kann bei dünnen Gläsern dann eine Geometrieveränderung zur Folge haben, die bei Brillengläsern mit Minuswirkungen zu einer unerwünschten Änderung der optischen Wirkung führt.
    • – Verspannungen des Blanks nach dem Blockvorgang: Die zum Blocken eingesetzten, auf Bismut basierenden Legierungen weisen eine negative Eigenschaft auf. Im erstarrten Zustand kommt es zunächst zu Volumenänderungen, die sich auch auf den Blank übertragen und diesen in seiner Geometrie verändern. Wenn bereits in dieser Zeit die Flächenbearbeitung vorgenommen wurde, verformt sich die bereits erzeugte Fläche durch die folgenden Volumenveränderungen. Dies führt letztendlich zur Veränderung der optischen Wirkung des Brillenglases. Die Zeitdauer der Volumenveränderungen ist von der Zusammensetzung der Legierung abhängig und beträgt einige Stunden. Relevant sind hiervon die ersten 60 Minuten. Je nach Blankmaterial müssen deshalb zwischen dem Blockvorgang und der spanabhebenden Bearbeitung 20 bis 60 Minuten Verweilzeit vorgesehen werden.
    • – Keine spanabhebende Bearbeitung der Legierung möglich: Wenn gewichtsoptimierte Brillengläser hergestellt werden, wird bereits beim ersten Arbeitsgang der Rand des Blanks so bearbeitet, daß eine Ellipse oder eine andere Form entsteht. Dabei muß, wenn eine bis zum Rand des Blanks reichende durchgehende Abstützung gewährleistet werden soll, zwangsläufig auch das Blockmaterial abgetragen werden. Dies ist im Falle der Verwendung von Alloy als Blockmaterial nur schwer möglich, weil das Alloy toxisch ist und aufwendig aus dem Kunststoffschlamm separiert werden müßte. Die damit verbundenen Kosten und der trotz Wiedergewinnung erhöhte Blockmaterialverlust schließt diese Möglichkeit praktisch aus.
    • – Oxidation der Legierung: Das in der flüssigen Phase befindliche Alloy oxidiert an der Oberfläche bis zu einer Tiefe von ca. 1 bis 2 mm. Dieses Oxid kann nicht verwendet werden und muß in regelmäßigen Abständen entfernt werden. Dies stellt bei dem sehr hohen Alloy-Preis einen erheblichen Kostenfaktor dar.
    • – Das hohe Gewicht des Blockmaterials: Bedingt durch die hohe Dichte der Legierung reicht ca. 1 kg zum Blocken von 8 bis 12 Gläsern aus. Bei einer Tagesproduktion von z. B. tausend Gläsern werden demgemäß ca. 100 kg Blockmaterial benötigt und müssen in der RX-Werkstatt zwischen den Produktionseinheiten bewegt werden. Auch limitiert das hohe Gewicht des Blockmaterials die mögliche Maschinendynamik und erhöht somit die Bearbeitungszeiten.
    • – Hoher Preis: Die Investition für das Blockmaterial, welches vorgehalten werden muß, ist hoch (derzeitiger Marktpreis ca. 250 EUR/kg). Auch der Blockmaterialverlust, der statistisch pro Blockvorgang 1 bis 1,5% beträgt, bedingt hohe Kosten.
    • – Umweltbelastung: Die eingesetzten Metall-Legierungen beinhalten toxische Schwermetalle und sind daher umweltbelastend.
  • (2) Lösungsvariante "Wachs" als Blockmaterial
  • Der eigentliche Blockvorgang und auch der Aufbau der Blockvorrichtung sind im Prinzip gleich wie bei der Benutzung von Alloy als Blockmaterial. Der einzig markante Unterschied ist hier der, daß das Wachs mit einer Pumpe in die Blockform eingebracht wird.
  • Der Hauptnachteil von Wachs ist die ungenügende Stabilität dieses Materials. Das Material gibt unter der Belastung von Spankräften nach. Die Folge sind geometrische Abweichungen der erzeugten Fläche, was zu nicht tolerierbaren Fehlern in der optischen Wirkung der Brillengläser führen kann. Auch die Handhabung von Wachs ist nicht so einfach wie die von Alloy. Die Reinigung der Linsen gestaltet sich schwierig. Verbleibende Verunreinigungen der Glasoberfläche durch Wachsreste bedingen gravierende Probleme beim Vergüten (mangelnde Haftung der Vergütungsschichten). Aus diesen Gründen wird dieses Material in der Praxis auch sehr wenig eingesetzt. Schätzungsweise werden nur 5 bis 10% der in den RX-Werkstätten geblockten Gläser mit diesem Material geblockt.
  • In der Patentliteratur werden weitere Blocksysteme für Brillenglasrohlinge beschrieben, die derzeit in der täglichen Praxis der RX-Werkstätten allerdings nicht eingesetzt werden.
  • So offenbart die DE 41 35 306 A1 ein zerspanbares Blockstück, das durchgängig sowohl für die Flächenbearbeitung als auch für die Randbearbeitung von Brillengläsern eingesetzt werden soll. Das Blockstück selbst ist aus einem gut zerspanbaren Kunststoff spritzgegossen. Es verfügt über eine 3-Punkt-Auflage für die Abstützung des Brillenglases. Das Brillenglas selbst wird mittels einer Klebstoffschicht auf dem Blockstück befestigt, bei der es sich bevorzugt um einen Polyesterharz mit einem Füllstoff wie Magnesiumsilikat handelt. Das Blockstück hat auf der von der Linse abgewandten Seite verschiedenartig ausgebildete Befestigungsanschlüsse zur Halterung in verschiedenen Ober flächenbearbeitungsmaschinen und in einer Randbearbeitungsmaschine.
  • Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, daß jeweils eine Blockstück-Spritzgußform pro Linsenradius notwendig ist, was die ökonomische Einsetzbarkeit dieses Blockverfahrens auf nur wenige sphärische Linsenflächen beschränkt. In der Praxis sind jedoch Halbfabrikate mit unterschiedlichsten Flächengeometrien zu blocken. Zur Abdeckung der kompletten Produktionspalette einer RX-Werkstatt müßte eine erhebliche Anzahl von Blockstück-Spritzgußformen vorgehalten werden, was enorme Formkosten bedingen würde. Außerdem müßten den Blanks jeweils formangepaßte Blockstücke zugeordnet werden, was einen erheblichen Logistikaufwand mit sich bringen würde.
  • Des weiteren offenbart die DE 102 45 081 A1 ein Blocksystem für insbesondere Brillengläser, bei dem der Blank an einem Aufnahmestück befestigt wird, das an den Radius der mit dem Aufnahmestück verbundenen Fläche des Blanks auf nicht näher beschriebene Weise "angepaßt" ist, mit der weiteren Besonderheit, daß die Befestigung mittels einer zwischen Blank und Aufnahmestück eingebrachten Klebeverbindung, vorzugsweise einem doppelseitigen Klebeband erfolgt. Die oben geschilderte Problematik im Zusammenhang mit formangepaßten Blockstücken wurde hier mit der Konsequenz erkannt, daß durch eine Standardisierung der Rückradien der Blanks die Variantenvielfalt der Aufnahmestücke begrenzt werden kann.
  • In der DE 103 04 388 A1 wird ferner ein Blocksystem für insbesondere Linsen beschrieben, bei dem auch ein und dieselbe, sogenannte "Haltevorrichtung" durchgängig für die Flächen- und die Randbearbeitung eingesetzt und dabei teilweise zerspant werden soll. Diese Haltevorrichtung weist ein sogenanntes "Kupplungsteil", das der Befestigung an der Werkstückspindel einer Bearbeitungsmaschine dient, und ein dem Kupplungsteil angesetztes oder angeformtes, sogenanntes "Halteteil" für das Werkstück auf, das an dem Werkstück haftbar ausgebildet ist oder mittels eines Klebstoffs/einer Klebefolie an dem Werkstück befestigt werden kann. Hierbei kann das Halteteil durch verschiedene Möglichkeiten des Energieeintrags an die Fläche des Werkstücks angepaßt werden; auch die Haftbarkeit zwischen dem Halteteil und dem Werkstück soll durch Energieeintrag aktivierbar und/oder deaktivierbar ausgebildet sein.
  • Weiterhin offenbart z. B. die US 5,827,390 ein Blocksystem für Brillengläser, bei dem die Blanks mittels eines Blockmaterials geblockt werden, das einen thermoplastischen Polymer enthält. Hierbei dient das Blockmaterial entweder wie das eingangs beschriebene Alloy dazu, den ggf. mit einer Schutzfolie versehenen Blank mit einem separaten, vorgeformten Blockstück zur Aufnahme des geblockten Blanks in einer Bearbeitungsmaschine zu verbinden, oder aber bildet das Blockstück selbst aus, welches erwärmt an den ggf. mit einer Schutzfolie versehenen Blank angegossen wird.
  • Den beiden zuletzt beschriebenen Vorschlägen ist gemein, daß beim Blockvorgang, genauer dem eigentlichen Verbinden bzw. Bonden von Brillenglas und Blockstück ein Energieeintrag in die Verbindungszone erfolgt, der zu einem Verspannen des Brillenglases führen kann, wie es eingangs zum derzeit in der Regel praktizierten Blocken mit Alloy bereits beschrieben wurde. Liegt eine derartige Verspannung des Brillenglases vor, wird letzteres nach seiner Bearbeitung und einem sich daran anschließenden Abblocken nicht die korrekte optische Wirkung besitzen.
  • Es sind schließlich auch Lösungen beschrieben worden, bei denen der Blank blocklos gespannt und bearbeitet werden soll ( DE 103 15 008 A1 , DE 103 38 893 A1 , EP 1 436 119 B1 ). Gemein ist diesen bis heute in den RX-Werkstätten auch nicht eingesetzten Vorschlägen die Einspannung des Blanks an dessen Rand sowie die fehlende oder unzureichende Abstützung des Blanks insbesondere in dessen Mitte, die spätestens bei der spanenden Bearbeitung des Blanks zu Deformationen desselben führen, welche letztendlich optische Fehler bedingen können. Zum besseren Verständnis dieser Problematik ist zu ergänzen, daß bei den modernen HSC-Fräs- oder Diamant-Drehverfahren nicht nur Druckkräfte punktuell auf das Brillenglas ausgeübt werden, sondern auch erhebliche Zug-, Torsions- und Scherkräfte. Diese führen dazu, daß sich das ggf. sehr dünne und weiche Brillenglas ohne geeignete Abstützung während der Bearbeitung erheblich deformiert.
  • AUFGABENSTELLUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blocksystem (Verfahren, Vorrichtung und Material zum Blocken) für Werkstücke, insbesondere Brillengläser, von beliebiger Geometrie zu schaffen, welches die oben zum Stand der Technik geschilderten Nachteile, insbesondere Verspannungen des Werkstücks beim/infolge des Blockvorgang(s) weitestgehend vermeidet.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1, 6 bzw. 19 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte oder zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 5, 7 bis 18 bzw. 20 bis 25.
  • Erfindungsgemäß umfaßt ein Verfahren zum Blocken von Werkstücken, namentlich Brillengläsern, für deren Bearbeitung und/oder Beschichtung, die folgenden Schritte:
    Zuführen eines Blockmaterials in einem plastisch verformbaren Zustand in ein Blockformwerkzeug;
    Abformen einer Fläche des Werkstücks, an der das Werkstück zu blocken ist, mittels des plastisch verformbaren Blockmate rials in dem Blockformwerkzeug, ohne Werkstück und Blockmaterial miteinander zu verbinden;
    Trennen von Werkstück und Blockmaterial und Angleichen der Temperaturen von Werkstück und Blockmaterial aneinander und vorzugsweise an Raumtemperatur, wobei letzteres sich verfestigt; und
    erst danach Verbinden von Werkstück und Blockmaterial mittels einer Klebeverbindung.
  • Als Ergebnis des "Angleichens" der Temperaturen von Werkstück und Blockmaterial sollen diese einen Temperaturunterschied von weniger als 15 K, vorzugsweise weniger als 10 K aufweisen. Unter "Raumtemperatur" soll für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung eine Temperatur in einem Temperaturbereich von 20°C bis 30°C verstanden werden, bei der in der Regel auch die weitere spanende Bearbeitung der Brillengläser erfolgt.
  • Im Kern stellt die Erfindung verfahrensseitig also darauf ab, den Schritt des Abformens der Geometrie der Werkstückfläche, an der das Werkstück geblockt werden soll, auf das Blockmaterial zeitlich zu trennen von dem Schritt des Bondens des Werkstücks, d. h. des Verbindens von Werkstück und Blockmaterial mittels der Klebeverbindung, um dem Blockmaterial vor dem Bonden ggf. Anlaß, jedenfalls aber Gelegenheit zu geben, sich temperaturmäßig an das Werkstück anzupassen und sich dabei auch hinreichend zu verfestigen. Das erfindungsgemäße Verfahren verhindert oder verringert somit die eingangs beschriebenen, thermisch bedingten Verspannungen des konventionellen Blockens mittels Alloy oder Wachs und ebenso thermische Verspannungen, die bei den "unkonventionellen" Blocksystemen (siehe beispielsweise den oben diskutierten Stand der Technik gemäß der DE 103 04 388 A1 oder der US 5,827,390 ) durch den thermischen Energieeintrag in die Verbindungszone zwischen Werkstück und Blockmaterial entstehen können. Im Ergebnis werden verspannungsbedingte Unge nauigkeiten des Werkstücks, die sich spätestens nach dem Abblocken des Werkstücks zeigen würden, vermieden.
  • Grundsätzlich ist es möglich, das Abformen der Fläche des Werkstücks, an der das Werkstück zu blocken ist, mittels des Blockmaterials (1) unmittelbar am Werkstück durchzuführen, oder aber (2) mittelbar über eine zwischen Werkstück und Blockmaterial einfügbare Formübertragungseinrichtung.
  • Eine zur Durchführung dieser zweiten Verfahrensvariante besonders angepaßte Vorrichtung zum Blocken von Werkstücken, namentlich Brillengläsern, für deren Bearbeitung und/oder Beschichtung umfaßt erfindungsgemäß
    ein Blockformwerkzeug, das eine Kavität zur Aufnahme eines Blockmaterials aufweist,
    eine Blockmaterial-Zuführeinrichtung zum Zuführen des sich in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand befindenden Blockmaterials in die Kavität des Blockformwerkzeugs,
    eine Halteeinrichtung für das Werkstück, die in Richtung des Blockformwerkzeugs und davon weg bewegbar ist, und
    eine eine Blockmaterialseite und eine Werkstückseite aufweisende Formübertragungseinrichtung, die wahlweise in eine Position zwischen dem Blockformwerkzeug und der Halteeinrichtung für das Werkstück bewegbar ist, in der die Formübertragungseinrichtung mit ihrer Blockmaterialseite die Kavität des Blockformwerkzeugs abdeckt, während das Werkstück mit Hilfe der Halteeinrichtung an die Werkstückseite der Formübertragungseinrichtung anlegbar ist,
    wobei die Formübertragungseinrichtung zwischen Blockmaterialseite und Werkstückseite einen Formübertragungsabschnitt aufweist, der entsprechend der Geometrie des Werkstücks verformbar ist, um diese auf das in der Kavität des Blockformwerkzeugs enthaltene Blockmaterial zu übertragen, welches sich hierbei in dem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand befindet.
  • Hierbei sorgt die Formübertragungseinrichtung mit ihrem Formübertragungsabschnitt beim Abformen der Geometrie der Werkstückfläche, an der das Werkstück geblockt werden soll, auf das Blockmaterial (auch) für einen gewissen räumlichen Abstand zwischen Werkstück und Blockmaterial bzw. isoliert das Werkstück gegenüber dem Blockmaterial, so daß das Blockmaterial das Werkstück nicht oder nur wenig aufzuheizen vermag. Im Ergebnis kann das Bonden von Werkstück und Blockmaterial zeitnah nach dem Abformen erfolgen.
  • Im Hinblick auf eine Minimierung der für den Blockvorgang insgesamt erforderlichen Zeit ist es ferner von Vorteil, wenn das Werkstück und/oder das Blockmaterial zum Angleichen der Temperaturen von Werkstück und Blockmaterial aneinander und vorzugsweise an Raumtemperatur zwangsgekühlt wird. Zu diesem Zweck kann das Blockformwerkzeug der Blockvorrichtung zwangskühlbar ausgebildet sein. Dabei kann das Blockformwerkzeug z. B. mit wenigstens einem Kühlkanal versehen sein, der zur Versorgung mit einem Kühlmedium etwa an ein Kühlaggregat anschließbar ist. Anstelle eines separaten Kühlaggregats ist es aber auch denkbar, das Blockformwerkzeug an den Kaltwasseranschluß der in der Werkstatt ohnehin vorhandenen Wasserversorgung anzuschließen.
  • Bei der Blockmaterial-Zuführeinrichtung kann es sich im Falle eines Blockmaterials auf Kunststoffbasis grundsätzlich um eine handelsübliche Schneckenpresse bzw. einen handelsüblichen Extruder handeln. In einer im Hinblick auf eine Minimierung der Kosten der Blockvorrichtung bevorzugten Alternative ist die Blockmaterial-Zuführeinrichtung jedoch zur Aufnahme einer ggf. vorgeheizten Kartusche ausgebildet, die das Blockmaterial in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand enthält. Hierbei kann die Blockmaterial-Zuführeinrichtung für eine möglichst einfache Handhabung einen Bajonettanschluß aufweisen, an dem die Kartusche lösbar anschließbar ist. Um das sich in dem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand befindende Blockmaterial aus der Kartusche über eine Düse in die Kavität des Blockformwerkzeugs zu verdrängen, kann die Blockmaterial-Zuführeinrichtung in einer vorrichtungstechnisch einfachen Ausgestaltung einen Kolben aufweisen, der mittels eines Antriebs in die Kartusche verschiebbar ist.
  • In ebenfalls vorrichtungstechnisch einfacher Ausgestaltung kann in der Blockvorrichtung des weiteren die Halteeinrichtung für das Werkstück einen Sauger aufweisen, zum Halten des Werkstücks mittels Unterdruck. Als Alternative hierzu ist aber auch eine Halteeinrichtung denkbar, die das Werkstück z. B. an dessen Umfang mechanisch greift und hält.
  • Die Formübertragungseinrichtung der erfindungsgemäßen Blockvorrichtung kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein. In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist der Formübertragungsabschnitt der Formübertragungseinrichtung durch eine Isolierfolie gebildet. Ferner kann der Formübertragungsabschnitt der Formübertragungseinrichtung durch ein Stiftrelief gebildet sein, das eine Vielzahl von Stiften aufweist, die in ihrer Achsrichtung wahlweise verschiebbar oder mittels einer Klemmeinrichtung festlegbar sind. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung ist, daß eine sehr genaue Geometrieabformung möglich ist, ohne daß die Formübertragungseinrichtung selbst wesentliche Kräfte erzeugt, die beim Abformvorgang zu überwinden wären. In einer weiteren Alternative kann der Formübertragungsabschnitt der Formübertragungseinrichtung durch eine flexible Doppelmembran gebildet sein, die einen die Blockmaterialseite bildenden Membranteil und einen die Werkstückseite bildenden Membranteil aufweist, mit dazwischen eingefügten Stiften. Bei dieser Ausgestaltung kann die Formübertragungseinrichtung insbesondere auf einfache Weise zwangskühlbar ausgebildet werden, indem nämlich die Membranteile der Doppelmembran einen Hohlraum begrenzen, durch den sich die Stifte mit Abstand zueinander hindurch erstrecken und der zur Versorgung mit einem Kühlmedium an z. B. ein separates Kühlaggregat (oder den Kaltwasseranschluß der Wasserversorgung) anschließbar ist.
  • Des weiteren kann die Klebeverbindung zum Verbinden von Werkstück und Blockmaterial auf verschiedene Weise ausgebildet werden/beschaffen sein. Beispielsweise können hier druckempfindliche doppelseitige Klebebänder (z. B. Tesa® Powerstrips) oder auch durch Strahlung aktivierbare Klebstoffe, wie UV-Kleber etc. verwendet werden. Bevorzugt ist jedoch die Verwendung eines vor dem Aushärten flüssigen Sofortklebstoffs (auch "Sekundenklebstoff" genannt) zur Ausbildung der Klebeverbindung. Ein solcher Klebstoff ist insofern vorteilhaft, als etwa noch vorhandene Differenzen zwischen der Geometrie der Werkstückfläche, an der das Werkstück geblockt werden soll, und der hiervon abgeformten, durch das Blockmaterial gebildeten Fläche durch die mögliche Größe des Klebespalts ausgeglichen werden können, infolge nur einer Klebstoff-Komponente die Handhabung des Klebstoffs einfach ist, dieser Klebstoff nicht exotherm reagiert, also keine Aufheizung beim Verkleben erfolgt, eine nur sehr geringe Schrumpfung aufweist, schnell aushärtet, im ausgehärteten Zustand hart ist und eine nicht zu große Haftkraft hat, die das Abblocken des Werkstücks unnötig erschweren würde.
  • Im Hinblick auf eine Automatisierung des Blockvorgangs ist es in diesem Zusammenhang ferner von Vorteil, wenn die Blockvorrichtung eine wahlweise über dem Blockformwerkzeug positionierbare Dosiereinrichtung zum Aufbringen des vor dem Aushärten flüssigen Sofortklebstoffs auf das verfestigte Blockmaterial umfaßt.
  • Was das Blockmaterial angeht, besteht dieses nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung aus einer Kunststoff-Grundkomponente, z. B. einem vorzugsweise niedrigschmelzenden Thermoplast oder Duroplast, der zur Veredelung wenigstens eine weitere Komponente beigemischt ist, so daß das Material einen Erweichungspunkt zwischen 45°C und 75°C aufweist, ab dem Erweichungspunkt plastisch verformbar ist und in einem Temperaturbereich von 20°C bis 60°C einen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen 50 und 150·10–6/K besitzt. Bei der weiteren Komponente, die ggf. auch die Stabilität und die Festigkeit des Blockmaterials erhöht, kann es sich um ein Pulver, ein Granulat, Fasern, eine Fasermatrix oder eine Kombination hiervon handeln, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Metalle, Metall-Legierungen, Kohlenstoff, Kunststoffe und Kombinationen hiervon. Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, daß bei den angegebenen Werten für den Erweichungspunkt und den Wärmeausdehnungskoeffizienten und dem Umstand, daß das Blockmaterial ab dem Erweichungspunkt plastisch verformbar ist, die vom Werkstück abgeformte Fläche am Blockmaterial auch bei im Verhältnis hoher Materialtemperatur beim Abformen und stärkerer Abkühlung danach im Hinblick auf ihre Geometrie keine Veränderung erfährt, die zu einer im Ergebnis der Bearbeitungsqualität abträglichen Verspannung zwischen Werkstück und Blockmaterial führen würde.
  • Im weiteren Verfolg des Erfindungsgedankens kann das Blockmaterial eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 70 und 150 W/mK sowie eine Wärmekapazität zwischen 1,6 und 2,2 kJ/kgK aufweisen. Diese Werte sorgen in vorteilhafter Weise für eine schnelle Abkühlung des abgeformten Blockmaterials nach dem Abformvorgang, was einer kurzen Zykluszeit förderlich ist.
  • Ferner kann das Blockmaterial so beschaffen sein, daß es eine Zugfestigkeit zwischen 60 und 120 N/mm2, einen Biege-Elastizitätsmodul zwischen 600 und 4200 N/mm2 sowie eine Brinell-Härte bei Raumtemperatur zwischen 5 und 16 HB besitzt. Untersuchungen der Anmelderin haben wiederum ergeben, daß die Kombination der angegebenen Werte für die Zugfestigkeit, den Biege-Elastizi tätsmodul und die Härte diejenige Materialstabilität sicherstellt, die notwendig ist, um den bei der Bearbeitung auftretenden Kräften ohne übermäßige elastische oder plastische Deformationen standzuhalten, und ohne daß das Material zu fest wird, während zugleich gewährleistet wird, daß es bei der mechanischen Bearbeitung des Blockmaterials nicht zu einer unerwünschten Abstumpfung oder sogar Beschädigung der Bearbeitungswerkzeuge kommt. Auch die für die sich wiederholende Wiederaufbereitung des Blockmaterials benötigten Kräfte bleiben bei diesen Werten in einer moderaten Größenordnung.
  • Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Blockmaterial eine Dichte ρ zwischen 0,8 und 2,8 g/cm3 aufweist. Die im Vergleich zu mit Alloy geblockten Werkstücken deutlich geringeren bewegten Massen des Werkstücks erlauben schnellere Bewegungen während der Bearbeitung, was zu kürzeren Bearbeitungszeiten und einer kleineren Beanspruchung der bewegenden Maschinenkomponenten führt. Die notwendige hohe Flächengenauigkeit ist bei niedrigeren Fliehkräften einfacher einzuhalten. Auch für den Transport der Werkstücke und für die Automatisierung in der Werkstatt ist ein niedriges Gewicht des Blockmaterials von Vorteil.
  • Vorzugsweise besitzt das Blockmaterial ferner eine Reißdehnung zwischen 200% und 800%. Dieser Wert gewährleistet, daß es im Falle eines mechanischen Trennens des Blockmaterials vom ggf. vorhandenen Blockstück nicht zu einem unkontrollierten Bruch des Blockmaterials kommt, was die Handhabung vereinfacht.
  • Es ist des weiteren von Vorteil, wenn sich das Blockmaterial gegenüber den beim Blocken, bei der Bearbeitung und bei der Beschichtung der Werkstücke eingesetzten Medien (Klebstoffe, Kühlemulsionen, Poliermittel, Reinigungsflüssigkeiten) sowie gegenüber Ultraschalleinwirkung (z. B. im Falle der Reinigung im Ultraschallbad) neutral verhält und wiederverwendbar ist, was zum einen eine universelle Einsetzbarkeit des Blockmaterials gewährleistet und zum anderen nicht nur den Materialbedarf senkt und schon damit die Betriebskosten verringert, sondern auch die im Stand der Technik erforderliche Entsorgung des Blockmaterials wenigstens teilweise entbehrlich macht.
  • Schließlich ist das Blockmaterial vorzugsweise nicht toxisch und umweltfreundlich, so daß keinerlei besondere Maßnahmen getroffen werden müssen, um zu verhindern, daß das Bedienpersonal bei der Arbeit unmittelbar mit dem Blockmaterial in Berührung kommt, oder um dafür zu sorgen, daß das Blockmaterial nach einem spanabhebenden Abtrag entsorgt wird bzw. nicht unerwünscht in das Abwasser gelangt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten, teilweise schematischen Zeichnungen näher erläutert, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. entsprechende Teile kennzeichnen. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine Seitenansicht eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgeblockten Brillenglases, welches vermittels eines Blockmaterials mit einem vorgeformten Blockstück verbunden ist;
  • 2 eine perspektivische Ansicht des Blockstücks gemäß 1, ohne Blockmaterial und ohne aufgeblocktes Brillenglas;
  • 3 eine Draufsicht auf das Blockstück gemäß 2;
  • 4 eine Schnittansicht des Blockstücks gemäß 2 entsprechend der Schnittverlaufslinie IV-IV in 3;
  • 5 eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Blocken von Brillengläsern;
  • 6 bis 10 prinzipielle Darstellungen der Blockvorrichtung gemäß 5 in unterschiedlichen Arbeitsphasen, zur Veranschaulichung einer eine Formübertragungseinrichtung verwendenden Variante des erfindungsgemäßen Blockverfahrens;
  • 11 eine Schnittansicht eines Blockformwerkzeugs der Blockvorrichtung gemäß 5, in das das vorgeformte Blockstück gemäß den 2 bis 4 eingesetzt ist, bevor das Blockmaterial zugeführt wird, wobei zugleich eine Variante des erfindungsgemäßen Blockverfahrens veranschaulicht wird, bei der keine Formübertragungseinrichtung zwischen Brillenglas und Blockmaterial eingesetzt wird;
  • 12 eine der 11 entsprechende Schnittansicht des Blockformwerkzeugs der Blockvorrichtung gemäß 5, die z. T. schematisch eine Variante des erfindungsgemäßen Blockverfahrens und der erfindungsgemäßen Blockvorrichtung veranschaulicht, bei der zwischen Brillenglas und Blockmaterial eine Formübertragungseinrichtung eingesetzt wird, deren Formübertragungsabschnitt durch eine Isolierfolie gebildet ist;
  • 13 eine der 11 entsprechende Schnittansicht des Blockformwerkzeugs der Blockvorrichtung gemäß 5, die z. T. schematisch eine Variante des erfindungsgemäßen Blockverfahrens und der erfindungsgemäßen Blockvorrichtung veranschaulicht, bei der zwischen Brillenglas und Blockmaterial eine Formübertragungseinrichtung eingesetzt wird, deren Formübertragungsabschnitt durch eine flexible Doppelmembran gebildet ist;
  • 14 eine der 11 entsprechende Schnittansicht des Blockformwerkzeugs der Blockvorrichtung gemäß 5, die z. T. schematisch eine Variante des erfindungsgemäßen Blockverfahrens und der erfindungsgemäßen Blockvorrichtung veranschaulicht, bei der zwischen Brillenglas und Blockmaterial eine Formübertragungseinrichtung eingesetzt wird, deren Formübertragungsabschnitt durch ein Stiftrelief gebildet ist; und
  • 15 eine z. T. schematische, abgebrochene Schnittansicht einer Blockmaterial-Zuführeinrichtung der Blockvorrichtung gemäß 5.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Die 1 zeigt ein für seine weitere Bearbeitung und/oder Beschichtung aufgeblocktes Brillenglas L, welches über eine Klebstoffschicht A und ein Blockmaterial M an einem vorgeformten Blockstück 10 gehalten ist. Was für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung unter einem Brillenglas L zu verstehen ist, wurde eingangs (technisches Gebiet) schon erläutert, worauf hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Mit S ist die Blockfläche des Brillenglases L bezeichnet, an der das Brillenglas L geblockt bzw. zu blocken ist. In 1 gut zu erkennen ist, daß sich das Blockmaterial M bis zum Rand des geblockten Brillenglases L erstreckt, so daß dieses rigide räumlich gehalten ist. Dünne Brillengläser L werden hierdurch quasi dick und formstabil gemacht, so daß sie sich auch bei punktuell auf sie einwirkenden Bearbeitungskräften nicht übermäßig deformieren können.
  • Wichtige Eigenschaften des Blockmaterials M wurden weiter oben in der allgemeinen Beschreibung der Erfindung (Darstellung der Erfindung) schon ausführlich beschrieben, worauf hiermit zur Vermeidung von Wiederholungen ausdrücklich verwiesen wird. Als Werkstoffbeispiele für das Blockmaterial M seien an dieser Stelle noch folgende gegeben:
    • – Kunststoff-Grundkomponente: "CAPA® 6500C" (ein Thermoplast, nämlich ein hochmolekularer linearer Polyester, abgeleitet aus einem Caprolacton Monomer), erhältlich von der Firma Solvay Caprolactones, Großbritannien, oder "Kuraray Trans Polyisoprene TP-301" (ebenfalls ein Thermoplast, nämlich ein synthetisches Polymer des Isoprens), erhältlich von der Kuraray Gruppe, Japan.
    • – Zur Veredelung beigemischte weitere Komponente: Aluminiumsprühgries (gebildet aus flüssiger Aluminiumschmelze, die über ein geeignetes Düsensystem durch hoch komprimiertes Gas oder Luft fein zerteilt wird, bevor die erzeugten Partikel sehr schnell abgekühlt, gesammelt und als Aluminiumsprühgries klassiert werden) mit einer Korngröße zwischen 100 μm und 500 μm, erhältlich z. B. von der ECKA Granules Gruppe unter der Produktbezeichnung "ECKA Aluminiumgrieß AS".
    • – Mischungsverhältnis: 10 Gewichtsanteile obiger Kunststoff-Grundkomponente ("CAPA® 6500C") wurden mit 6 Gewichtsanteilen der obigen weiteren Komponente im flüssigen Zustand der Kunststoff-Grundkomponente gemischt.
  • Auch zum Klebstoff A wurden weiter oben in der allgemeinen Beschreibung der Erfindung (Darstellung der Erfindung) schon wichtige Eigenschaften genannt, worauf hiermit verwiesen wird. Ein geeigneter Schnellklebstoff A zur Ausbildung der Klebeverbindung zwischen Brillenglas L und Blockmaterial M ist z. B. "LOCTITE® 454" (ein einkomponentiger, auf Ethyl-Cyanacrylat basierender Klebstoff, dessen Aushärteprozeß durch Luftfeuchtigkeit ausgelöst wird), erhältlich von der Henkel Loctite Gruppe. Bei diesem Klebstoff A findet keine chemische Reaktion mit dem obigen Blockmaterial M statt; demgemäß läßt sich dieser Klebstoff A von dem Blockmaterial M auch wieder lösen.
  • Einzelheiten zum Blockstück 10, das ähnlich dem in der DE 10 2004 023 036 A1 beschriebenen Blockstück ausgebildet ist, sind den 2 bis 4 zu entnehmen. Zum Blockstück 10 sei an dieser Stelle vorab angemerkt, daß in den derzeit bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zwar ein solches vorgeformtes Blockstück 10 Verwendung findet, dieses Blockstück 10 bei geeigneter Wahl des Blockmaterials M aber auch entfallen kann, d. h. die in 1 mit "Blockstück 10" und "Blockmaterial M" bezifferten Teile beim Blockvorgang materialeinheitlich aus dem Blockmaterial gebildet werden können.
  • Das in den 2 und 4 näher gezeigte, wiederverwendbare Blockstück 10 hat einen Grundkörper 12, der eine Stirnfläche 14 aufweist, an der das Brillenglas L gemäß 1 mittels des temporär verformbaren Blockmaterials M aufblockbar ist. Der Grundkörper 12 hat ferner eine Spannfläche 16, über die das auf dem Grundkörper 12 aufgeblockte Brillenglas L an z. B. einer Spindel einer Bearbeitungsmaschine (nicht gezeigt) festlegbar ist. Der vorzugsweise aus einem Kunststoff wie einem glasfaserverstärkten Polyamid (beispielsweise PA 6.6 – GF30) spritzgegossene Grundkörper 12 weist des weiteren in im wesentlichen topfförmiger Ausgestaltung ausgehend von seiner planebenen Stirnfläche 14 eine kreiszylindrische Vertiefung 18 auf, an deren Boden sich zwei in der Draufsicht gemäß 3 gesehen im wesentlichen C-förmige Aussparungen 20 befinden. Die zu beiden Seiten einer gedachten, die Mittelachse des Grundkörpers 12 enthaltenden Ebene angeordneten Aussparungen 20 dienen ebenso wie die Vertiefung 18 der Aufnahme des temporär verformbaren Blockmaterials M. Hierbei bildet eine der Mittelachse des Grundkörpers 12 nächstgelegene, d. h. radial innere Begrenzungsfläche 22 jeder Aussparung 20 einen z. B. zwangsentformten Hinterschnitt aus (siehe insbesondere 4), der im aufgeblockten Zustand des Brillenglases L von dem temporär verformbaren Blockmaterial M hintergriffen wird.
  • An die Stirnfläche 14 des Grundkörpers 12 schließt sich außenumfangsseitig ein Kragen 24 an, der in radialer Richtung über die Spannfläche 16 vorspringt, welche sich annähernd über die halbe Höhe des Grundkörpers 12 erstreckt. An die Spannfläche 16 wiederum schließt sich eine konische Zentrierfläche 26 des Grundkörpers 12 an bevor dieser nach unten mit einer ebenen Ringfläche 28 endet. Innenumfangsseitig schließt sich an die untere Ringfläche 28 eine zentrale kegelstumpfförmige Öffnung 30 an, deren Konusfläche sich zur Vertiefung 18 hin verjüngt und die für einen Durchtritt des temporär verformbaren Blockmaterials M beim Blockvorgang in der Vertiefung 18 mündet.
  • Ferner ist das Blockstück 10 mit zwei von der unteren Ringfläche 28 des Grundkörpers 12 ausgehenden Aussparungen 32 zur an sich bekannten Zentrierung des Blockstücks 10 an der Spindel der Bearbeitungsmaschine versehen, die bezüglich der Mittelachse des Grundkörpers 12 gemäß 2 einander diametral gegenüberliegen und von der Seite gesehen (4) sich zur Spannfläche 16 hin im wesentlichen V-förmig verjüngen. In 4 ist auch zu erkennen, daß die Aussparungen 32 sich annähernd über die gesamte Höhe der konischen Zentrierfläche 26 erstrecken. Auch die Aussparungen 32 werden zweckmäßig während des Spitzgießens des Grundkörpers 12 durch geeignete Vorsprünge in der Spitzgießform mit ausgebildet.
  • Die 5 bis 10 zeigen eine allgemein mit 34 bezifferte Vorrichtung zum Blocken von Brillengläsern L in einer prinzipiellen Darstellung, soweit dies für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich erscheint. Die Blockvorrichtung 34 besitzt zunächst ein Gestell 36, an dem die einzelnen Stationen und Einrichtungen der Blockvorrichtung 34 montiert sind. Auf dem Gestell 36 ist als zentraler Bestandteil der Blockvorrichtung 34 ein Blockformwerkzeug 38 angebracht, welches nachfolgend noch näher beschrieben werden wird und das im Inneren eine Kavität 40 (siehe die 11 bis 14) zur Aufnahme des Blockmaterials M aufweist.
  • Unterhalb des Blockformwerkzeugs 38 ist eine nachfolgend unter Bezugnahme auf die 15 ebenfalls noch näher beschriebene Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42 in vertikaler Richtung bewegbar (Pfeil) am Gestell 36 montiert. Die Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42 hat eine bezüglich der Kavität 40 ausgefluchtete Düse 44, über die, wenn sich die Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42 in ihrer in den 5 bis 10 gezeigten oberen Zuführposition befindet, das sich in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand befindende Blockmaterial M in die Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 eingespritzt bzw. eingepreßt werden kann.
  • Oberhalb des Blockformwerkzeugs 38 ist eine Halteeinrichtung 46 für das Brillenglas L vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Sauger 48 aufweist, zum Halten des Brillenglases L mittels Unterdruck. Die Halteeinrichtung 46 selbst ist mittels einer am Gestell 36 montierten Handhabungseinheit 50 relativ zum Blockformwerkzeug 38 bewegbar, und zwar in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung (Pfeile) im dargestellten Ausführungsbeispiel, so daß die Halteeinrichtung 46 in Richtung des Blockformwerkzeugs 38 und davon weg bewegbar ist. Die Antriebe der Handhabungseinheit 50 sind zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt.
  • Ferner ist eine wahlweise über dem Blockformwerkzeug 38 positionierbare Dosiereinrichtung 52 zum Aufbringen des vor dem Aushärten flüssigen Sofortklebstoffs A auf das verfestigte Blockmaterial M vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die mit einer Austragsdüse 53 versehene Dosiereinrichtung 52 um eine Achse 54 verschwenkbar an einem Lagerarm 56 gelagert, der seinerseits am Gestell 36 befestigt ist. Der zugeordnete Schwenkantrieb (vgl. den Pfeil um die Schwenkachse 54 in den 5, 6 und 8) ist wiederum zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt. Als Alternative zu der Dosiereinrichtung 52 oder zusätzlich hierzu könnte auch eine Einrichtung zum Aufbringen einer Klebefolie (nicht dargestellt) als Klebstoff A zum Verbinden von Brillenglas L und Blockmaterial M vorgesehen sein. In Abhängigkeit von dem verwendeten Klebstoff A kann hier auch eine Klebstoff-Aushärteeinrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die z. B. im Falle eines UV-aushärtenden Klebstoffs A eine UV-Strahlungsquelle aufweist.
  • Des weiteren weist die Blockvorrichtung 34 eine nachfolgend unter Bezugnahme auf die 12 bis 14 noch näher beschriebene Formübertragungseinrichtung 58 auf, die eine in den Figuren untere Blockmaterialseite 60 und eine in den Figuren obere Werkstückseite 62 hat. Die Formübertragungseinrichtung 58 ist über einen an Führungsschienen 64 geführten Schlitten 66 und zugeordnete Antriebselemente (nicht dargestellt) in horizontaler Richtung wahlweise von einer Grundstellung (siehe z. B. die 5) in eine Arbeitsposition (vgl. etwa die 6) zwischen dem Blockformwerkzeug 38 und der Halteeinrichtung 46 für das Brillenglas L bewegbar und dort außerdem mittels eines nicht gezeigten Hubmechanismus vertikal verfahrbar. In ihrer Arbeitsposition deckt die Formübertragungseinrichtung 58 mit ihrer Blockmaterialseite 60 die Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 ab (siehe auch die 12 bis 14), während das Brillenglas L mittels der Halteeinrichtung 46 und der Handhabungseinheit 50 an die Werkstückseite 62 der Formübertragungseinrichtung 58 angelegt werden kann (vgl. die 6 und 7). Zwischen ihrer Blockmaterialseite 60 und ihrer Werkstückseite 62 weist die Formübertragungseinrichtung 58 einen Formübertragungsabschnitt 68 auf, der auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein kann, wie anhand der 12 bis 14 noch näher erläutert werden wird. In jedem Fall ist der Formübertragungsabschnitt 68 entsprechend der Geometrie des Werkstücks, genauer der Blockfläche S des Brillenglases L verformbar, um diese auf das in der Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 enthaltene Blockmaterial M zu übertragen, welches sich hierbei in dem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand befindet.
  • Unterhalb des Gestells 36 ist gemäß den 5 bis 10 schließlich noch ein optionales Kühlaggregat 70 vorgesehen, welches über allgemein mit 72 bezifferte Vor- und Rücklaufleitungen mit dem Blockformwerkzeug 38 und der Formübertragungseinrichtung 58 verbunden ist, um diese Stationen der Blockvorrichtung 34 bei Bedarf mit einem Kühlmedium wie Wasser zu versorgen.
  • In den 5 bis 10 nicht dargestellt – weil an sich bekannt – ist die gleichwohl an der Blockvorrichtung 34 vorhandene Brillenglas-Ausrichtestation, die dazu dient, das Brillenglas L bezüglich des Blockformwerkzeugs 38 automatisch oder (teil) manuell mit Eingriff der Bedienperson auszurichten, d. h. in eine vorbestimmte räumliche Lage zu einer bekannten Referenz zu bringen, bevor das Brillenglas L mittels der Halteeinrichtung 46 angesaugt bzw. gehalten wird, so daß sich das geblockte Brillenglas L nach dem Blockvorgang in der für die weitere Bearbeitung gewünschten bzw. benötigten räumlichen Relativlage zum Blockstück 10 bzw. zum Blockmaterial M (wenn dieses das Blockstück 10 selbst ausbildet) befindet.
  • Auch kann an der Blockvorrichtung 34 ein hier nicht gezeigter Applikator vorgesehen sein, mittels dessen eine Schutzfolie bzw. Schutzetikette oder -pad oder ein Schutzlack auf die Blockfläche S des Brillenglases L aufgebracht werden kann, und zwar nach dem Ausrichten des Brillenglases L bezüglich des Blockformwerkzeugs 38, bei dem das Brillenglas L in der Regel durchleuchtet wird, und bevor das Brillenglas L mit dem Blockmaterial M verbunden wird. Dabei kann das Aufbringen der Schutzfolie/des Schutzpad auf die Blockfläche S des Brillenglases L oder das Beschichten derselben mit dem Schutzlack entweder vor (bevorzugt) oder nach dem Abformen der Geometrie der Blockfläche S auf das Blockmaterial M erfolgen.
  • Den 11 bis 14 sind unter anderem weitere Einzelheiten zu dem Blockformwerkzeug 38 zu entnehmen. Demgemäß weist das Blockformwerkzeug 38 eine Anschlußplatte 74 auf, über die das Blockformwerkzeug 38 am Gestell 36 der Blockvorrichtung 34 befestigt werden kann (nicht gezeigt). Die Anschlußplatte 74 besitzt einen zentralen, rohrartigen Zentrierfortsatz 76, der sich bis in die Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 hinein erstreckt, so daß das plastisch verformbare oder flüssige Blockmaterial M über den Zentrierfortsatz 76 in die Kavität 40 hineingedrückt werden kann. An seinem der Kavität 40 zugewandten Ende verjüngt sich der Zentrierfortsatz 76 kegelstumpfartig und dient somit auch dazu, das für den Blockvorgang in das Blockformwerkzeug 38 eingesetzte Blockstück 10 an seiner Öffnung 30 in der Kavität 40 zu zentrieren.
  • Auf der Anschlußplatte 74 sitzt eine Grundplatte 78, die eine zentrale Stufenbohrung 80 aufweist, deren durchmesserkleinerer Bohrungsabschnitt die Grundplatte 78 am Zentrierfortsatz 76 der Anschlußplatte 74 zentriert, während der durchmessergrößere Bohrungsabschnitt der Stufenbohrung 80 das Blockstück 10 an seiner Spannfläche 16 eng aufzunehmen vermag. Die geeignet an der Anschlußplatte 74 befestigte Grundplatte 78 ist ausgehend von ihrer in den 11 bis 14 unteren Stirnfläche mit einem ringförmigen Kühlkanal 82 versehen, der mit einem Kühlanschluß 84 kommuniziert, welcher sich ausgehend vom Kühlkanal 82 bis zur Außenumfangsfläche der Grundplatte 78 erstreckt. Die in den 11 bis 14 untere Stirnfläche der Grundplatte 78 begrenzt ferner zusammen mit der hierfür geeignet ausgesparten Anschlußplatte 74 einen weiteren ringförmigen Kühlkanal 86, in den sich der Kühlkanal 82 öffnet.
  • An der Grundplatte 78 ist über einen zentrierenden Distanzring 88 ein Blockring 90 befestigt, der mit seiner geeignet konturierten Innenumfangsfläche 92 den Bereich der Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 begrenzt, der mit dem plastisch verformbaren oder flüssigen Blockmaterial M in Kontakt kommt und dieses wie aus 1 ersichtlich am Außenumfang zu formen vermag. Auch der Blockring 90 ist mit einem ringförmigen Kühlkanal 94 versehen, der mit einem Kühlanschluß 96 kommuniziert.
  • In den 11 bis 14 nicht dargestellt – weil nicht in der Schnittebene liegend – sind schließlich zwei weitere Kühlanschlüsse des Blockformwerkzeugs 38, von denen der eine z. B. in der Anschlußplatte 74 eingebracht sein kann und mit dem Kühlkanal 86 kommuniziert, während der andere, etwa im Blockring 90 vorgesehene Kühlanschluß ebenfalls mit dem Kühlkanal 94 fluidverbunden ist, so daß das Blockformwerkzeug 38 insgesamt über die Kühlanschlüsse 84, 96 und besagte weitere Kühlanschlüsse sowie die Vor- und Rücklaufleitungen 72 an das Kühlaggregat 70 angeschlossen werden kann und somit zwangskühlbar ist. Den jeweiligen Erfordernissen entsprechend kann das vorbeschriebene Kühlkanalsystem auch dazu verwendet werden, ein Wärmemedium durch das Blockformwerkzeug 38 zirkulieren zu lassen, um das Blockformwerkzeug 38 zu heizen, etwa um das Blockmaterial M vorübergehend in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand zu halten.
  • Die 12 bis 14 zeigen ferner weitere Details der Formübertragungseinrichtung 58, genauer verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung des Formübertragungsabschnitts 68 der Formübertragungseinrichtung 58. Gemäß 12 ist der Formübertragungsabschnitt 68 durch eine Isolierfolie 98 aus z. B. einem geeigneten Elastomer gebildet, die etwa an einem mit dem Schlitten 66 für die Formübertragungseinrichtung 58 verfahrbaren Rahmen (nicht gezeigt) befestigt sein kann.
  • Bei dem in 13 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Formübertragungsabschnitt 68 der Formübertragungseinrichtung 58 durch eine flexible Doppelmembran 100 gebildet, mit einem die Blockmaterialseite 60 ausbildenden, in 13 unteren Membranteil 102 und einem die Werkstückseite 62 ausbildenden, in 13 oberen Membranteil 104, wobei zwischen den Membranteilen 102, 104 eine Vielzahl von Zylinderstiften 106 aus Messing oder Stahl als Wärmeübertragungsteile so eingefügt ist, daß deren Mittelachsen im wesentlichen normal zur Blockmaterialseite 60 bzw. zur Werkstückseite 62 des Formübertragungsabschnitts 68 verlaufen. Hierbei können die Zylinderstifte 106 z. B. mit einem Ende in dem unteren Membranteil 102 einvulkanisiert sein, während das obere Membranteil 104 mit entsprechend beabstandeten und verteilten Sacklöchern zur Aufnahme des anderen Endes des jeweiligen Zylinderstifts 106 ausgebildet ist, bevor wenigstens die Membranteile 102, 104 am äußeren Rand miteinander verklebt werden. In 13 ist auch zu erkennen, daß die Membranteile 102, 104 der Doppelmembran 100 einen Hohlraum 108 begrenzen, durch den sich die Zylinderstifte 106 mit Abstand zueinander hindurch erstrecken. In dem oberen Membranteil 104 sind des weiteren Kühlanschlüsse 110 vorgesehen, die mit dem Hohlraum 108 kommunizieren. Über die Kühlanschlüsse 110 ist die Doppelmembran 100 zur Versorgung mit einem Kühlmedium mittels der Vor- und Rücklaufleitungen 72 an das Kühlaggregat 70 (oder den Kaltwasseranschluß der Wasserversorgung) anschließbar, so daß die Formübertragungseinrichtung 58 in dieser Ausgestaltung gut zwangskühlbar ist, um die Wärme beim Aushärten besser aus dem Blockmaterial M herausziehen zu können. Auch die Doppelmembran 100 kann schließlich mittels eines nicht gezeigten Rahmens am Schlitten 66 für die Formübertragungseinrichtung 58 gehalten sein.
  • Das in 14 gezeigte Ausführungsbeispiel verwendet im Kern ein Stiftrelief 112 als Formübertragungsabschnitt 68 der Formübertragungseinrichtung 58, welches eine Vielzahl von Stiften 114 aufweist, die in ihrer Achsrichtung wahlweise verschiebbar oder mittels einer Klemmeinrichtung 116 festlegbar sind. Jeder Stift 114, der zur Maximierung der Wärmeleitung und damit zur Minimierung der Abkühlzeit des Blockmaterials M aus einem gut wärmeleitfähigen Material wie Messing oder einer Aluminiumlegierung besteht, hat einen in 14 unteren Abschnitt mit einem sechseckigen Querschnitt und einen in 14 oberen Abschnitt mit einem kreisrunden Querschnitt. An ihren Enden sind die Stifte 114 jeweils abgerundet.
  • Zur Aufnahme der Stifte 114 ist eine Führungshülse 118 vorgesehen, an der ein in 14 oberer Ring 120 befestigt ist, so daß Führungshülse 118 und Ring 120 zusammen eine Aufbauhöhe der Formübertragungseinrichtung 58 ergeben, die im wesentlichen der Länge der Stifte 114 entspricht. In 14 unten ist die Führungshülse 118 an einem Bund 122 des Blockrings 90 zentriert. Außenumfangsseitig ist die Führungshülse 118 mit einer Mehrzahl von höhenbeabstandeten Ringnuten 124 versehen, die über Axialnuten 126 miteinander verbunden sind. Über die Führungshülse 118 ist eine Außenhülse 128 gesetzt, welche die Ringnuten 124 zur Ausbildung von ringförmigen Kühlkanälen überdeckt. Die Außenhülse 128 weist Kühlanschlüsse 130 auf, über die die Kühlkanäle zur Versorgung mit einem Kühlmedium mittels der Vor- und Rücklaufleitungen 72 an das Kühlaggregat 70 (oder den Kaltwasseranschluß der Wasserversorgung) anschließbar sind, um die Formübertragungseinrichtung 58 zwangszukühlen.
  • Innenumfangsseitig ist die Führungshülse 118 mit einer Ringnut 132 zur Aufnahme einer ringförmigen, elastomeren Spannmembran 134 mit im wesentlichen C-förmigen Querschnitt versehen. Diese Ringnut 132 kann über einen Verbindungskanal 136 in der Führungshülse 118 und einen damit kommunizierenden, an der Außenhülse 128 vorgesehenen Druckluftanschluß 138 wahlweise mit Druckluft beaufschlagt werden, um die Spannmembran 134 nach radial innen gegen die Stifte 114 zu pressen, so daß die Stifte 114 mit ihren im Querschnitt sechseckigen Abschnitten aneinander und vermittels der Spannmembran 134 gegenüber der Führungshülse 118 reibschlüssig gehalten werden. Auch diese mit einem Stiftrelief 112 arbeitende Formübertragungseinrichtung 58 kann mit dem Schlitten 66 über einen geeigneten Mechanismus verbunden sein, so daß diese Formübertragungseinrichtung 58 wahlweise über das Blockformwerkzeug 38 fahrbar und auf dessen Blockring 90 absetzbar bzw. von dem Blockring 90 abhebbar und in ihre Ausgangsstellung zurückführbar ist.
  • Die 15 zeigt Details einer bevorzugten Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42, die zur Aufnahme einer ggf. vorgeheizten Kartusche 140, die das Blockmaterial M in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand enthält, ausgebildet ist. Die Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42 ist über einen Lagerbock 142 an einem Vertikalschlitten 144 angebracht, der über nicht gezeigte Antriebselemente bezüglich des Gestells 36 der Blockvorrichtung 34 nach oben bzw. unten verfahren werden kann (Pfeil in 15), um die an der Kartusche 140 vorgesehene Düse 44 in den Zentrierfortsatz 76 des Blockformwerkzeugs 38 hinein bzw. aus dem Zentrierfortsatz 76 hinaus zu bewegen, wenn z. B. die Kartusche 140 gewechselt werden muß.
  • Der Vertikalschlitten 144 trägt ferner eine Konsole 146, an der ein mit einem Drehgeber 148 versehener Servomotor 150 angeflanscht ist. Die Drehbewegung des Servomotors 150 ist über eine Kupplung 152 auf eine Gewindetriebspindel 154 eines Kugelgewindetriebs der Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42 übertragbar. Die Gewindetriebspindel 154 ist mittels eines kombinierten Axial-/Radiallagers 156 am Lagerbock 142 gelagert, so daß die Gewindetriebspindel 154 mittels des Servomotors 150 drehbar ansonsten aber ortsfest bezüglich des Vertikalschlittens 144 gehalten ist.
  • Mit ihrem vom Servomotor 150 abgewandten Ende greift die Gewindetriebspindel 154 betätigungswirksam in eine Gewindetriebmutter 158 ein, die an einem Kolben 160 der Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42, genauer in einer im Kolben 160 ausgebildeten Sackbohrung befestigt ist. Der Kolben 160, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Kartusche 140 annähernd entspricht, ist auf hier nicht gezeigte Weise drehfest in der Kartusche 140 geführt, indem z. B. die Gewindetriebmutter 158 mittels eines umfangsseitig angebrachten Nockens in eine zugeordnete Längsnut eingreift. Es ist ersichtlich, daß der Kolben 160 mittels des angetriebenen Kugelgewindetriebs in die Kartusche 140 verschiebbar ist, um das sich in dem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand befindende Blockmaterial M aus der Kartusche 140 über deren Düse 44 in die Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 zu verdrängen, wenn sich die Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42 in ihrer in den 5 bis 10 gezeigten, oberen Zuführposition befindet.
  • Für einen lösbaren Anschluß der Kartusche 140 an der Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42 ist auf dem Lagerbock 142 eine die Gewindetriebspindel 154 umgebende Hülse 162 befestigt, die sich an ihrem vom Lagerbock 142 abgewandten Ende kragenförmig erweitert und dort einen Bajonettanschluß 164 ausbildet, an dem die Kartusche 140 auswechselbar befestigt werden kann. Hierfür weist auch die Kartusche 140 an ihrem von der Düse 44 abgewandten Ende einen Kragen 166 auf, der auf an sich bekannte Weise zur Ausbildung der Bajonnetverbindung an mindestens drei Stellen mit einer Ausnehmung (nicht gezeigt) versehen ist. Im übrigen besitzt die vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung bestehende Kartusche 140 einen hohlzylindrischen Bereich 168, der sich zur Düse 44 hin konisch verjüngt. Schließlich zeigt 15 noch eine allgemein mit 170 bezifferte Heizeinrichtung der Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42, die dafür sorgt, daß sich das in der Kartusche 140 befindende Blockmaterial M nicht verfestigt, sondern in seinem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand bleibt.
  • Abschließend sollen unter Bezugnahme auf die 6 bis 14 noch verschiedene Varianten des erfindungsgemäßen Blockverfahrens erläutert werden. Das erfindungsgemäße Blockverfahren umfaßt bezogen auf Brillengläser L im Kern die folgenden Schritte:
    Zuführen des Blockmaterials M in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand in das Blockformwerkzeug 38;
    Abformen der Blockfläche S des Brillenglases L mittels des plastisch verformbaren oder flüssigen Blockmaterials M in dem Blockformwerkzeug 38, ohne Brillenglas L und Blockmaterial M miteinander zu verbinden;
    Trennen von Brillenglas L und Blockmaterial M und Angleichen der Temperaturen von Brillenglas L und Blockmaterial M aneinander und vorzugsweise an Raumtemperatur, wobei das Blockmaterial M sich verfestigt; und
    erst danach Verbinden von Brillenglas L und Blockmaterial M mittels einer Klebeverbindung, d. h. des Klebstoffs A.
  • Wie das Zuführen des Blockmaterials M in die Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 erfolgen kann, ergibt sich bereits aus der obigen Beschreibung zu 15. Erwähnt werden soll in diesem Zusammenhang noch, daß das sich zunächst in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand befindende Blockmaterial M sich in der Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 verteilt und dabei auch die Vertiefung 18 und die verhältnismäßig weit offenen Aussparungen 20 des ggf. verwendeten Blockstücks 10 füllt, so daß sich Blockmaterial M auch im Bereich der hinterschnittenen Begrenzungsflächen 22 der Aussparungen 20 befindet. Verfestigt sich das Blockmaterial M in der Folge, kommt es zu einer "Verklammerung" von Blockmaterial M und Blockstück 10, bei der sich im Bereich besagter Begrenzungsflächen 22 Formschluß und Reibschluß überlagern, wodurch eine spielfreie und feste Verbindung zwischen Blockmaterial M und Blockstück 10 entsteht.
  • Was das Abformen der Blockfläche S des Brillenglases L mittels des plastisch verformbaren oder flüssigen Blockmaterials M in dem Blockformwerkzeug 38 angeht, ist nochmals allgemein festzuhalten, daß das Abformen entweder unmittelbar am Brillenglas L erfolgen kann (11) oder aber mittelbar über die zwischen Brillenglas L und Blockmaterial M einfügbare Formübertragungseinrichtung 58 (12 bis 14).
  • Im Falle des unmittelbaren Abformens sollte vermieden werden, daß das Brillenglas L am Blockmaterial M anhaftet. Dies kann z. B. dadurch unterstützt werden, daß das Brillenglas L vor dem Abformvorgang etwa durch Anblasen mit kühler Luft gekühlt wird oder durch Abkühlen in z. B. einem Gefrierschrank. Dann nämlich braucht das Brillenglas L nur kurzzeitig in direktem Kontakt mit dem Blockmaterial M gehalten werden, um eine ausreichende Verfestigung des Blockmaterials M durch Abkühlen desselben zu erreichen, worauf das Brillenglas L umgehend vom Blockmaterial M entfernt werden kann. Ein dünner, flexibler Film kann hierbei zwischen dem Brillenglas L und dem Blockmaterial M eingesetzt werden, um die Trennung von Brillenglas L und Blockmaterial M noch weiter zu vereinfachen. Auch können für diesen Zweck Oberflächenbehandlungen, die zu einer niedrigen Oberflächenspannung führen, vorteilhaft sein, wie etwa hydrophobe oder super-hydrophobe Beschichtungen auf der Blockfläche S des Brillenglases L.
  • Die einfachste Variante des mittelbaren Abformens ist in 12 illustriert, bei der eine Formübertragungseinrichtung 58 verwendet wird, deren Formübertragungsabschnitt 68 durch eine "Isolierfolie" 98 gebildet ist. Letztere kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein; es kann sich z. B. um eine Klarsichtfolie handeln. In diesem Fall hat die Folie keine Affinität, am Blockmaterial festzukleben. Die Folie wird nach dem Trennen von Brillenglas L und Blockmaterial M völlig entfernt und weggeworfen. Denkbar ist aber auch eine Folie, bei der eine starke chemische Affinität besteht, am Blockmaterial M festzukleben. Diese kann nach dem Abformen auf dem Blockmaterial M verbleiben, so daß sie Bestandteil des Verbunds gemäß 1 wird. Ein anderes mögliches Material ist eine Oberflächenschutzfolie, die der beim konventionellen Blocken verwendeten Folie gleicht. In diesem Fall kann das Brillenglas L mit seiner Blockfläche S auf die mit druckempfindlichem Klebstoff beschichtete Seite der straff gehaltenen Folie gedrückt werden, während die nicht-klebende Seite der Folie das Blockmaterial M berührt. Dabei sollte die nicht-klebende Seite der Folie wenig oder gar keine Neigung haben, an dem Blockmaterial M festzukleben, und würde daher beim Trennen von Brillenglas L und Blockmaterial M auf dem Brillenglas L verbleiben. Andere mögliche "Isolierfolien" 98 sind dünne Latex-Gummimembranen, wie sie bei der Dentalreinigung und in der Chirurgie Anwendung finden, oder ähnliche elastomere Membranen.
  • Eine weitere Möglichkeit ist die, als "Isolierfolie" 98 ein doppelseitiges, mit Druck aktivierbares Klebeband zu verwenden. Dabei wird die Schutzfolie auf der einen Seite des Klebebands entfernt, um den mit Druck aktivierbaren Klebstoff freizulegen. Die Schutzfolie, die auf der anderen Seite des Klebebands verbleibt, verhindert ein Anhaften. Der freigelegte, mit Druck aktivierbare Klebstoff kann entweder dem Blockmaterial M oder dem Brillenglas L (bevorzugt) zugewandt sein. Nach dem Abformen, Trennen und Temperaturangleichen von Brillenglas L und Blockmaterial M kann die verbliebende Schutzfolie von dem doppelseitigen Klebeband entfernt und das Brillenglas L sodann gegen das abgeformte Blockmaterial M positioniert werden, so daß der mit Druck aktivierbare Klebstoff auf der einen Seite des doppelseitigen Klebebands an der Blockfläche S des Brillenglases L haftet, während der mit Druck aktivierbare Klebstoff auf der anderen Seite des doppelseitigen Klebebands zugleich an der abgeformten Fläche des Blockmaterials M klebt. In diesem Fall ist kein zusätzlicher Klebstoff notwendig.
  • Das Prinzip des mittelbaren Abformens unter Zuhilfenahme der Doppelmembran 100 sollte für den Fachmann aus der obigen Beschreibung zur 13 verständlich sein. Hierbei ist es möglich, den Hohlraum 108 der Doppelmembran 100 über die Kühlanschlüsse 110 kontinuierlich mit einer Kühlflüssigkeit zu spülen, wobei sich das Blockmaterial M sehr schnell verfestigt, so daß Brillenglas L und Blockmaterial M schnell wieder auseinander bewegt werden können (Trennen) und auch das Angleichen der Temperaturen von Brillenglas L und Blockmaterial M nur sehr kurz dauert. Die gekühlte Doppelmembran 100 kann hierbei nach dem Abheben des Brillenglases L noch etwas länger auf dem Blockmaterial M verbleiben, um dessen Abkühlung zu beschleunigen.
  • Das mittelbare Abformen unter Zuhilfenahme des Stiftreliefs 112 gemäß 14 hat im Grunde die gleichen Vorteile wie das mittelbare Abformen unter Verwendung der Doppelmembran 100 gemäß 13. In diesem Fall kann jedoch das ggf. zwangsgekühlte Stiftrelief 112 unter Verwendung des pneumatischen Spannmechanismus (Klemmeinrichtung 116 mit Spannmembran 134) gespannt werden, um die Stifte 114 nach dem Abformvorgang relativ zur Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 an Ort und Stelle zu halten. Somit muß sich das Blockmaterial M noch nicht einmal verfestigt haben bevor das abgeformte Brillenglas L wieder vom Stiftrelief 112 abgehoben wird, was ein Aufheizen des Brillen glases L jedenfalls vermeidet und den gesamten Blockvorgang nochmals beschleunigen kann.
  • Es wurde weiter oben schon angedeutet, daß das Ausrichten des Brillenglases L zur Blockoberfläche im erfindungsgemäßen Blockverfahren ebenso wichtig ist, wie es in den herkömmlichen Blockverfahren wichtig ist. Wenn das Brillenglas L in Position gebracht wird, um die Geometrie der Blockfläche S des Brillenglases L auf das Blockmaterial M zu übertragen, muß das Brillenglas L sorgfältig und entsprechend der Blockreferenzgeometrie ausgerichtet werden. Unterschiedliche Mittel können verwendet werden, um die richtige räumliche Orientierung zu erzielen.
  • Das einfachste Vorgehen besteht darin, die Vorderseite des Brillenglases L an der oberen, inneren Umfangskante des Blockrings 90 anzulegen (vgl. 11), ggf. auch mittelbar, d. h. unter Zwischenschaltung des Formübertragungsabschnitts 68 der Formübertragungseinrichtung 58. Das Brillenglas L ist hierbei gezwungen, sich am Blockring 90 zu orientieren, während die Bedienperson (oder die Maschine) die Mitte des Brillenglases L im Verhältnis zu der Mitte des Blockformwerkzeugs 38 ausrichtet, und die Achse des Brillenglases L relativ zu der Achse des Blockformwerkzeugs 38. Wenn das Brillenglas L eine sphärische oder rotationssymmetrische Vorderseite besitzt, ist dieses Vorgehen sehr effizient. Bei einem Brillenglas L mit einer nicht-rotationssymmetrischen Blockfläche S kann es jedoch zu Fehlern in der räumlichen Orientierung des Brillenglases L während des Blockvorgangs kommen.
  • In diesen Fällen kann analog der in der US 6,012,965 offenbarten Lehre vorgegangen werden. Dabei wird das Brillenglas L mit einem bekannten und vorbestimmten Abstand über dem Blockformwerkzeug 38 positioniert. Genauer gesagt wird das Brillenglas L zunächst in einer Bildanalysestation manuell (oder maschinell) orientiert und sodann von einer Halteeinrichtung/Handhabungseinheit aus der Bildanalysestation herausgenommen. In der Folge wird die Blockfläche S des Brillenglases L abgetastet, um die räumliche Orientierung relativ zu einem Maschinenkoordinatensystem festzulegen. Schließlich wird das Brillenglas L zum Blockformwerkzeug 38 hin abgesenkt, ohne dabei das Blockformwerkzeug 38 zu berühren und ohne die räumliche Orientierung des Brillenglases L zu verändern. In diesen Fällen kann ein Spalt zwischen der Blockfläche S des Brillenglases L bzw. der Blockmaterialseite 60 des Formübertragungsabschnitts 68 der Formübertragungseinrichtung 58 einerseits und der oberen, inneren Umfangskante des Blockrings 90 andererseits entstehen. Deshalb kann eine gesonderte Abdichtung (nicht gezeigt) zwischen dem Brillenglas L bzw. der Formübertragungseinrichtung 58 und dem Blockformwerkzeug 38 vorgesehen sein, so daß das Blockmaterial M nicht seitlich austritt, und/oder das Blockmaterial M wird so gewählt bzw. eingestellt, daß es beim Abformen zwar plastisch verformbar ist, aber nicht übermäßig fließt, und/oder das Blockmaterial M wird hinsichtlich der zugeführten Menge geeignet dosiert.
  • Der gesamte Blockvorgang kann zusammengefaßt wie folgt ablaufen. Zunächst wird das Blockstück 10 in das Blockformwerkzeug 38 eingesetzt, so daß das Blockstück 10 wie z. B. aus 11 ersichtlich in der Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 sitzt. Sodann wird das Brillenglas L relativ zum Blockformwerkzeug 38 ausgerichtet bzw. positioniert und von dem Sauger 48 der Halteeinrichtung 46 angesaugt. In der Folge wird, wenn die Blockfläche S des Brillenglases L mittelbar abgeformt werden soll (vgl. die 12 bis 14), die Formübertragungseinrichtung 58 vermittels des Schlittens 66 über das Blockformwerkzeug 38 gefahren und dort ggf. abgesenkt, so daß der Formübertragungsabschnitt 68 der Formübertragungseinrichtung 58 die Kavität 40 im Blockformwerkzeug 38 abdeckt. Dieser Zustand ist in 6 gezeigt.
  • Sodann wird das Brillenglas L vermittels der Handhabungseinheit 50 auf die Formübertragungseinrichtung 58 abgesenkt, um die Geometrie der Blockfläche S auf das Blockmaterial M zu übertragen (siehe 7). Kurz davor, zugleich oder kurz danach wird mittels der Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42 das sich in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand befindende Blockmaterial M über die Düse 44 in die Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 gepreßt bzw. eingespritzt, worauf sich das Blockmaterial M in der Kavität 40 verfestigt, ggf. unter zusätzlicher Kühlung des Blockformwerkzeugs 38 und/oder der Formübertragungseinrichtung 58 mit Hilfe des Kühlaggregats 70. Hierbei kann auch die Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42 nach unten vom Blockformwerkzeug 38 weggefahren werden, um nicht zusätzliche Wärme in die Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 zu übertragen. Auf diese Art und Weise könnten auch mehrere Kavitäten 40, d. h. weitere Blockformwerkzeuge 38 durch ein und dieselbe Blockmaterial-Zuführeinrichtung 42 beschickt werden.
  • Sodann wird das Brillenglas L mittels der Handhabungseinheit 50 von der Formübertragungseinrichtung 58 nach oben weggezogen, um das Brillenglas L vom Formübertragungsabschnitt 68 und damit dem Blockmaterial M zu trennen. In der Folge fährt die Formübertragungseinrichtung 58 in 8 nach rechts in ihre Ausgangsposition. Das Blockmaterial M in der Kavität 40 des ggf. zwangsgekühlten Blockformwerkzeugs 38 kühlt weiter ab und härtet aus, wobei außerdem die abgeformte Fläche am Blockmaterial M mittels eines Fluids gekühlt werden kann. Zugleich kühlt das ggf. mit kalter Luft angeblasene Brillenglas L weiter ab. In dieser Phase findet also die Temperaturangleichung von Brillenglas L und Blockmaterial M statt.
  • Dann wird die Dosiereinrichtung 52 gegen den Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 54 verschwenkt, um die Austragsdüse 53 über der abgeformten Fläche am Blockmaterial M in der Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38 zu positionieren. In der Folge wird von der Dosiereinrichtung 52 der flüssige Klebstoff A auf das Blockmaterial M aufgebracht, wie ebenfalls aus 8 ersichtlich.
  • Die 9 zeigt nun den Zustand, nachdem die Dosiereinrichtung 52 in ihre Ausgangsposition zurückgeschwenkt und das Brillenglas L vermittels der Handhabungseinheit 50 mit der Blockfläche S in den Klebstoff A auf dem Blockmaterial M abgesenkt wurde, und zwar genau in der (seitlichen) Relativlage zur Kavität 40 des Blockformwerkzeugs 38, in der auch das Abformen der Blockfläche S auf das Blockmaterial M erfolgte. Sodann härtet der Klebstoff A aus, um die Klebeverbindung zwischen Brillenglas L und Blockmaterial M herzustellen, ggf. unter Beschleunigungsmaßnahmen (Wärme, Strahlung, etc.).
  • Schließlich wird die Halteeinrichtung 46 vermittels der Handhabungseinheit 50 wieder nach oben, vom Blockformwerkzeug 38 weg verfahren und das über das Blockmaterial M am Blockstück 10 geblockte Brillenglas L kann aus der Blockvorrichtung 34 herausgenommen werden (vgl. die 1 und 10).
  • Wenngleich oben der Abformvorgang als im Grunde thermischer Vorgang (bei dem mit einer Temperaturänderung des Blockmaterials eine Änderung des Aggregatszustands desselben von der flüssigen zur festen Phase einhergeht) unter Verwendung eines niedrigschmelzenden thermoplastischen Materials beschrieben wurde, ist hier grundsätzlich auch ein bei deutlich höheren Temperaturen schmelzender Thermoplast (z. B. PET) verwendbar oder ein irreversibeler Vorgang unter Verwendung von Mehrkomponenten-Harzen oder mittels UV-Strahlung (oder Strahlung anderer elektromagnetischer Wellenlänge) aushärtbaren Monomeren vorstellbar.
  • Es wird ein Verfahren zum Blocken von Werkstücken, namentlich Brillengläsern, für deren Bearbeitung und/oder Beschichtung offenbart, welches die folgenden Schritte umfaßt: Zuführen eines Blockmaterials in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand in ein Blockformwerkzeug; unmittelbares oder mittelbares Abformen einer Fläche des Werkstücks, an der das Werkstück zu blocken ist, mittels des plastisch verformbaren oder flüssigen Blockmaterials in dem Blockformwerkzeug, ohne Werkstück und Blockmaterial miteinander zu verbinden; Trennen von Werkstück und Blockmaterial und Angleichen der Temperaturen von Werkstück und Blockmaterial aneinander und vorzugsweise an Raumtemperatur, wobei letzteres sich verfestigt; und erst danach Verbinden von Werkstück und Blockmaterial mittels einer Klebeverbindung. Mit diesem Verfahren können Werkstücke von beliebiger Geometrie geblockt werden, wobei insbesondere Verspannungen des Werkstücks beim/infolge des Blockvorgang(s) weitestgehend vermieden werden. Eine zu diesem Zweck besonders angepaßte Blockvorrichtung und ein entsprechendes Blockmaterial werden ebenfalls vorgeschlagen.
    • 10
    Blockstück
    12
    Grundkörper
    14
    Stirnfläche
    16
    Spannfläche
    18
    Vertiefung
    20
    Aussparung
    22
    Begrenzungsfläche
    24
    Kragen
    26
    Zentrierfläche
    28
    Ringfläche
    30
    Öffnung
    32
    Aussparung
    34
    Blockvorrichtung
    36
    Gestell
    38
    Blockformwerkzeug
    40
    Kavität
    42
    Blockmaterial-Zuführeinrichtung
    44
    Düse
    46
    Halteeinrichtung
    48
    Sauger
    50
    Handhabungseinheit
    52
    Dosiereinrichtung
    53
    Austragsdüse
    54
    Schwenkachse
    56
    Lagerarm
    58
    Formübertragungseinrichtung
    60
    Blockmaterialseite
    62
    Werkstückseite
    64
    Führungsschiene
    66
    Schlitten
    68
    Formübertragungsabschnitt
    70
    Kühlaggregat
    72
    Vor- und Rücklaufleitungen
    74
    Anschlußplatte
    76
    Zentrierfortsatz
    78
    Grundplatte
    80
    Stufenbohrung
    82
    Kühlkanal
    84
    Kühlanschluß
    86
    Kühlkanal
    88
    Distanzring
    90
    Blockring
    92
    Innenumfangsfläche
    94
    Kühlkanal
    96
    Kühlanschluß
    98
    Isolierfolie
    100
    Doppelmembran
    102
    Membranteil
    104
    Membranteil
    106
    Zylinderstift
    108
    Hohlraum
    110
    Kühlanschluß
    112
    Stiftrelief
    114
    Stift
    116
    Klemmeinrichtung
    118
    Führungshülse
    120
    Ring
    122
    Bund
    124
    Ringnut
    126
    Axialnut
    128
    Außenhülse
    130
    Kühlanschluß
    132
    Ringnut
    134
    Spannmembran
    136
    Verbindungskanal
    138
    Druckluftanschluß
    140
    Kartusche
    142
    Lagerbock
    144
    Vertikalschlitten
    146
    Konsole
    148
    Drehgeber
    150
    Servomotor
    152
    Kupplung
    154
    Gewindetriebspindel
    156
    kombiniertes Axial-/Radiallager
    158
    Gewindetriebmutter
    160
    Kolben
    162
    Hülse
    164
    Bajonettanschluß
    166
    Kragen
    168
    hohlzylindrischer Bereich
    170
    Heizeinrichtung
    A
    Klebstoff
    L
    Brillenglas
    M
    Blockmaterial
    S
    Blockfläche
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 4135306 A1 [0018]
    • - DE 10245081 A1 [0020]
    • - DE 10304388 A1 [0021, 0029]
    • - US 5827390 [0022, 0029]
    • - DE 10315008 A1 [0024]
    • - DE 10338893 A1 [0024]
    • - EP 1436119 B1 [0024]
    • - DE 102004023036 A1 [0061]
    • - US 6012965 [0096]

Claims (25)

  1. Verfahren zum Blocken von Werkstücken, namentlich Brillengläsern (L), für deren Bearbeitung und/oder Beschichtung, umfassend die folgenden Schritte: Zuführen eines Blockmaterials (M) in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand in ein Blockformwerkzeug (38); Abformen einer Fläche (S) des Werkstücks, an der das Werkstück zu blocken ist, mittels des plastisch verformbaren oder flüssigen Blockmaterials (M) in dem Blockformwerkzeug (38), ohne Werkstück und Blockmaterial (M) miteinander zu verbinden; Trennen von Werkstück und Blockmaterial (M) und Angleichen der Temperaturen von Werkstück und Blockmaterial (M) aneinander und vorzugsweise an Raumtemperatur, wobei letzteres sich verfestigt; und erst danach Verbinden von Werkstück und Blockmaterial (M) mittels einer Klebeverbindung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abformen der Fläche (S) des Werkstücks, an der das Werkstück zu blocken ist, mittels des Blockmaterials (M) unmittelbar am Werkstück erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abformen der Fläche (S) des Werkstücks, an der das Werkstück zu blocken ist, mittelbar über eine zwischen Werkstück und Blockmaterial (M) einfügbare Formübertragungseinrichtung (58) erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkstück und/oder das Blockmaterial (M) zum Angleichen der Temperaturen von Werkstück und Blockmaterial (M) aneinander und vorzugsweise an Raumtemperatur zwangsgekühlt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Ausbildung der Klebeverbindung ein vor dem Aushärten flüssiger Sofortklebstoff (A) verwendet wird.
  6. Vorrichtung (34) zum Blocken von Werkstücken, namentlich Brillengläsern (L), für deren Bearbeitung und/oder Beschichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Blockformwerkzeug (38), das eine Kavität (40) zur Aufnahme eines Blockmaterials (M) aufweist, einer Blockmaterial-Zuführeinrichtung (42) zum Zuführen des sich in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand befindenden Blockmaterials (M) in die Kavität (40) des Blockformwerkzeugs (38), einer Halteeinrichtung (46) für das Werkstück, die in Richtung des Blockformwerkzeugs (38) und davon weg bewegbar ist, und einer eine Blockmaterialseite (60) und eine Werkstückseite (62) aufweisenden Formübertragungseinrichtung (58), die wahlweise in eine Position zwischen dem Blockformwerkzeug (38) und der Halteeinrichtung (46) für das Werkstück bewegbar ist, in der die Formübertragungseinrichtung (58) mit ihrer Blockmaterialseite (60) die Kavität (40) des Blockformwerkzeugs (38) abdeckt, während das Werkstück mit Hilfe der Halteeinrichtung (46) an die Werkstückseite (62) der Formübertragungseinrichtung (58) anlegbar ist, wobei die Formübertragungseinrichtung (58) zwischen Blockmaterialseite (60) und Werkstückseite (62) einen Formübertragungsabschnitt (68) aufweist, der entsprechend der Geometrie des Werkstücks verformbar ist, um diese auf das in der Kavität (40) des Blockformwerkzeugs (38) enthaltene Blockmaterial (M) zu übertragen, welches sich hierbei in dem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand befindet.
  7. Vorrichtung (34) nach Anspruch 6, wobei das Blockformwerkzeug zwangskühlbar ist.
  8. Vorrichtung (34) nach Anspruch 7, wobei das Blockformwerkzeug (38) wenigstens einen Kühlkanal (82, 86) aufweist, der zur Versorgung mit einem Kühlmedium an ein Kühlaggregat (70) anschließbar ist.
  9. Vorrichtung (34) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Blockmaterial-Zuführeinrichtung (42) zur Aufnahme einer ggf. vorgeheizten Kartusche (140), die das Blockmaterial (M) in einem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand enthält, ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung (34) nach Anspruch 9, wobei die Blockmaterial-Zuführeinrichtung (42) einen Bajonettanschluß (164) aufweist, an dem die Kartusche (140) lösbar anschließbar ist.
  11. Vorrichtung (34) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Blockmaterial-Zuführeinrichtung (42) einen Kolben (160) aufweist, der mittels eines Antriebs (148–158) in die Kartusche (140) verschiebbar ist, um das sich in dem plastisch verformbaren oder flüssigen Zustand befindende Blockmaterial (M) aus der Kartusche (140) über eine Düse (44) in die Kavität (40) des Blockformwerkzeugs (38) zu verdrängen.
  12. Vorrichtung (34) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei die Halteeinrichtung (46) für das Werkstück einen Sauger (48) aufweist, zum Halten des Werkstücks mittels Unterdruck.
  13. Vorrichtung (34) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei der Formübertragungsabschnitt (68) der Formübertragungseinrichtung (58) durch eine Isolierfolie (98) gebildet ist.
  14. Vorrichtung (34) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei der Formübertragungsabschnitt (68) der Formübertragungseinrichtung (58) durch ein Stiftrelief (112) gebildet ist, das eine Vielzahl von Stiften (114) aufweist, die in ihrer Achsrichtung wahlweise verschiebbar oder mittels einer Klemmeinrichtung (116) festlegbar sind.
  15. Vorrichtung (34) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei der Formübertragungsabschnitt (68) der Formübertragungseinrichtung (58) durch eine flexible Doppelmembran (100) gebildet ist, die einen die Blockmaterialseite (60) bildenden Membranteil (102) und einen die Werkstückseite (62) bildenden Membranteil (104) aufweist, mit dazwischen eingefügten Stiften (106).
  16. Vorrichtung (34) nach einem der Ansprüche 6 bis 15, wobei die Formübertragungseinrichtung (58) zwangskühlbar ist.
  17. Vorrichtung (34) nach den Ansprüchen 15 und 16, wobei die Membranteile (102, 104) der Doppelmembran (100) einen Hohlraum (108) begrenzen, durch den sich die Stifte (106) mit Abstand zueinander hindurch erstrecken und der zur Versorgung mit einem Kühlmedium an ein Kühlaggregat (70) anschließbar ist.
  18. Vorrichtung (34) nach einem der Ansprüche 6 bis 17, ferner umfassend eine wahlweise über dem Blockformwerkzeug (38) positionierbare Dosiereinrichtung (52) zum Aufbringen eines vor dem Aushärten flüssigen Sofortklebstoffs (A) auf das verfestigte Blockmaterial (M).
  19. Material (M) zum Blocken von Werkstücken, namentlich Brillengläsern (L), für deren Bearbeitung und/oder Beschichtung, insbesondere zur Verwendung in dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder in der Vorrichtung (34) nach einem der Ansprüche 6 bis 18, bestehend aus einer Kunststoff-Grundkomponente, der zur Veredelung wenigstens eine weitere Komponente beigemischt ist, wobei das Material (M) einen Erweichungspunkt zwischen 45°C und 75°C aufweist, ab dem Erweichungspunkt plastisch verformbar ist und in einem Temperatur bereich von 20°C bis 60°C einen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen 50 und 150·10–6/K besitzt.
  20. Material (M) nach Anspruch 19, wobei das Material (M) eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 70 und 150 W/mK sowie eine Wärmekapazität zwischen 1,6 und 2,2 kJ/kgK aufweist.
  21. Material (M) nach Anspruch 19 oder 20, wobei das Material (M) eine Zugfestigkeit zwischen 60 und 120 N/mm2, einen Biege-Elastizitätsmodul zwischen 600 und 4200 N/mm2 sowie eine Brinell-Härte bei Raumtemperatur zwischen 5 und 16 HB besitzt.
  22. Material (M) nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei das Material (M) eine Dichte ρ zwischen 0,8 und 2,8 g/cm3 aufweist.
  23. Material (M) nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei das Material (M) eine Reißdehnung zwischen 200% und 800% besitzt.
  24. Material (M) nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei das Material (M) sich gegenüber den beim Blocken, bei der Bearbeitung und bei der Beschichtung der Werkstücke eingesetzten Medien sowie gegenüber Ultraschalleinwirkung neutral verhält und wiederverwendbar ist.
  25. Material (M) nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei das Material (M) nicht toxisch und umweltfreundlich ist.
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