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Die
vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Linsenbearbeitungsvorrichtung
zum Drücken einer zu bearbeitenden Oberfläche
eines Linsenmaterials gegen eine Bearbeitungsfläche eines
rotierenden Linsenbearbeitungswerkzeugs sowie zum spanenden Bearbeiten
und Polieren der Oberfläche des Linsenmaterials bei gleichzeitiger
Ermöglichung einer passiven Rotation des Materials. Im
Spezielleren befasst sich die vorliegende Erfindung mit einem Linsenhalte-/Druckbeaufschlagungsmechanismus
einer Linsenbearbeitungsvorrichtung, die während des Bearbeitungsvorgangs äußerst
geringfügige Justierungen an dem aufgebrachten Druck zum
Drücken des Linsenmaterials gegen ein Linsenbearbeitungswerkzeug
vornehmen kann, die Linse zur Ausführung einer Bewegung
in Abhängigkeit von Vibrationen sowie anderer Phänomene
während der Linsenbearbeitung veranlassen kann sowie die
Linse während der Bearbeitung unter Vakuumeinwirkung einspannen
kann, um die Linse unter Verwendung einer Saugwirkung an dem Linsenhalteinstrument
festzuhalten.
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Linsenbearbeitungsvorrichtungen
mit einer Konstruktion, wie sie in 2 gezeigt
sind, sind im Stand der Technik bekannt. Eine Hohlspindel 104 einer
in der Zeichnung dargestellten Linsenbearbeitungsvorrichtung 100 ist
an einem hohlen Teil eines hohlen Linsenhalterungsschafts 102 unter
Zwischenanordnung von Lagern 103 in drehbarer Weise koaxial
angebracht. Ein Linsenhalteinstrument 105 ist nach unten
weisend an einem unteren Endbereich der Hohlspindel 104 koaxial
befestigt.
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Ein
Linsenbearbeitungswerkzeug 106 ist in einem nach oben weisenden
Zustand an der Unterseite von dem Linsenhalteinstrument 105 angeordnet.
Das Linsenbearbeitungswerkzeug 106 ist mit einer gekrümmten
Bearbeitungsfläche 106a versehen und wird durch
eine nicht dargestellte Antriebsquelle um eine zentrale Achse 106b der
Bearbeitungsfläche 106 rotationsmäßig
angetrieben.
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Ein
nicht dargestellter Schwenkmechanismus veranlasst eine Schwenkbewegung
des Linsenbearbeitungswerkzeugs 106, beispielsweise nach links
und nach rechts um einen Schnittpunkt zwischen der zentralen Achse 106b und
einer zentralen Achse 101 einer oberen Spindel, so dass
ein durch die zentralen Achsen 106b und 101 gebildeter
Winkel θ während der Bearbeitung modifiziert werden
kann.
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Während
der Bearbeitung wird eine Oberfläche eines von dem Linsenhalteinstrument 106 gehaltenen
Linsenmaterials 111 durch den Linsenhalterungsschaft 102 gegen
die Bearbeitungsfläche 106a des rotierenden Linsenbearbeitungswerkzeugs 106 gedrückt.
Die Hohlspindel 104, an der das Linsenhalteinstrument 105 angebracht
ist, ist durch den Linsenhalterungsschaft 102 drehbar gehaltert
und dreht sich somit zusammen mit der Rotation des Linsenbearbeitungswerkzeugs 106 in
passiver Weise um die zentrale Achse 101. Auf diese Weise
wird die Linsenoberfläche einer spanenden Bearbeitung und
einer Polierbearbeitung unterzogen, indem die Rotationsbewegung
des Linsenbearbeitungswerkzeugs 106 um die zentrale Achse 106b,
die passive Rotationsbewegung des Linsenmaterials 111 um
die zentrale Achse 101 sowie die Schwenkbewegung des Linsenbearbeitungswerkzeugs 106 kombiniert
werden.
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Der
Linsenhalterungsschaft
102 ist durch ein Lager
110 derart
gehaltert, dass er nach oben und nach unten verschiebbar ist. Der
während der Linsenbearbeitung aufgebrachte Bearbeitungsdruck wird
unter Verwendung einer Feder, eines Zylinders oder einer anderen
Druckbeaufschlagungseinrichtung (nicht gezeigt) erzielt, wobei diese
Elemente an einem oberen Teil des Linsenhalterungsschafts
102 vorgesehen
sind. Der durch die Druckbeaufschlagungseinrichtung geschaffene
Bearbeitungsdruck wird über den Linsenhalterungsschaft
102,
ein Lager
103 und die Hohlspindel
104 auf das
Linsenhalteinstrument
105 übertragen. Die Oberfläche
des zwischen dem Linsenhalteinstrument
105 und dem Linsenbearbeitungswerkzeug
106 gehaltenen
Linsenmaterials
111 wird gegen die Bearbeitungsfläche
106a gedrückt.
Bei der Druckbeaufschlagungseinrichtung handelt es sich um eine
universell bekannte Einrichtung, wie diese z. B. in der
JP-A 2007-15074 offenbart
ist.
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Bei
Linsenmaterial-Haltemechanismen und Druckbeaufschlagungsmechanismen
herkömmlicher Linsenbearbeitungsvorrichtungen bestehen
jedoch die im Folgenden genannten Probleme. Als Erstes sind der
Linsenhalterungsschaft 102, das Lager 103 und
die Hohlspindel 104 zwischen der Druckbeaufschlagungseinrichtung
und dem Linsenhalteinstrument 105 angeordnet. Das Eigengewicht
des Linsenhalterungsschafts 102 wird somit in Druckbeaufschlagungsrichtung
aufgebracht, so dass es sehr schwierig ist, einen sehr geringen
Bearbeitungsdruck auszuüben. Zum Ermöglichen des
Aufbringens eines sehr geringen Bearbeitungsdrucks ist es notwendig, das
Gewicht des Druckbeaufschlagungsmechanismus einschließlich
des Linsenhalterungsschafts 102 zu reduzieren. Hierbei
ist eine Gewichtsreduzierung beispielsweise unter Verwendung eines
dünnen Rohres mit kleinem Durchmesser für den
Linsenhalterungsschaft vorstellbar. Diese Vorgehensweise ist jedoch
unerwünscht, da dies zu einer unangemessenen mechanischen
Festigkeit und Steifigkeit des Linsenhalterungsschafts 102 führt,
die Bearbeitungsgenauigkeit vermindert wird und es unweigerlich
zu weiteren nachteiligen Wirkungen kommt.
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Ferner
wirkt das Eigengewicht des Linsenhalterungsschafts 102 beim
Stand der Technik während der Linsenbearbeitung in kontinuierlicher
Weise auf das Linsenhalteinstrument 105. Als Ergebnis hiervon
ist in einem Fall, in dem Vibrationen oder ein anderes Phänomen
entstehen und sich der Bearbeitungsdruck unmittelbar verändert,
das Linsenhalteinstrument 105 aufgrund der Trägheit
des Linsenhalterungsschafts 102 nicht in der Lage, sich
in Abhängigkeit von der unmittelbaren Veränderung
in dem Bearbeitungsdruck nach oben oder nach unten zu bewegen. Daher
wirkt während der Bearbeitung eine übermäßig
hohe Kraft auf das Linsenmaterial und weitere Komponenten, und es
besteht ein Risiko, dass die Linse beschädigt oder deformiert
wird oder dass andere unerwünschte Ereignisse auftreten.
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Ferner
verläuft beim Stand der Technik ein Vakuum-Einspann- bzw.
Beaufschlagungsweg von dem Linsenhalteinstrument 105 über
einen Vakuumschlauch 112, der im Inneren der Hohlspindel 104 und
des Linsenhalterungsschafts 102 angeordnet ist, damit das
zu bearbeitende Linsenmaterial 111 mittels einer Saugwirkung
an der Linsenhaltefläche des Linsenhalteinstruments 105 festgehalten
werden kann. Während der Linsenbearbeitung ist die Hohlspindel 104 in dem
Linsenhalterungsschaft 102 drehbar gehalten. Wenn das zu
bearbeitenden Linsenmaterial 111 somit durch Saugwirkung
an der Linsenhaltefläche gehalten wird, wird ein Ende des
Vakuumschlauchs 112 unter Zwischenanordnung eines O-Rings 113 gegen
ein Ende der Hohlspindel 104 gedrückt, und es
wird ein luftdichter Vakuum-Beaufschlagungsweg gebildet. Wenn die
Linse bearbeitet wird, wird der Vakuumschlauch 112 von
der Hohlspindel 104 getrennt, so dass die Hohlspindel 104 sich
zusammen mit dem Linsenbearbeitungswerkzeug 106 gleichmäßig
drehen kann. Als Ergebnis hiervon kann das Linsenmaterial 111 während
der Linsenbearbeitung nicht durch Saugwirkung an der Linsenhaltefläche
des Linsenhalteinstruments 105 gehalten werden. Es gibt
jedoch Fälle, in denen es wünschenswert ist, dass
das der Bearbeitung unterzogene Linsenmaterial durch Saugwirkung
an der Linsenhaltefläche gehalten wird, um einen Linsenbearbeitungsvorgang
mit hoher Genauigkeit auszuführen; die Tatsache, dass das
Linsenmaterial beim Stand der Technik während der Bearbeitung
nicht durch Saugwirkung an der Linsenbearbeitungsfläche festgehalten
werden kann, stellt jedoch eine Quelle für Unannehmlichkeiten
dar.
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In
Anbetracht der vorstehend geschilderten Probleme besteht eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer Linsenbearbeitungsvorrichtung,
mit der sich diese Probleme des Standes der Technik lösen
lassen.
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Zum
Lösen der vorstehend geschilderten Probleme schafft die
vorliegende Erfindung gemäß einem Gesichtspunkt
eine Linsenbearbeitungsvorrichtung zum Drücken eines Linsenmaterials
gegen eine Bearbeitungsfläche eines rotierenden Linsenbearbeitungswerkzeugs
sowie zum Schneid-Bearbeiten bzw. spanenden Bearbeiten und Polieren
einer Oberfläche des Linsenmaterials, wobei das Linsenmaterial
eine passive Rotation ausführen kann, wobei sich die Linsenbearbeitungsvorrichtung
dadurch auszeichnet, dass sie Folgendes aufweist:
einen Linsenhalterungsschaft,
der relativ zu dem Linsenbearbeitungswerkzeug in Vertikalrichtung
beweglich ist;
ein Außenrohr, das sich von einer unteren
Endfläche des Linsenhalterungsschafts koaxial nach unten
erstreckt;
ein Innenrohr, das in dem Außenrohr koaxial
angeordnet ist und durch das Außenrohr derart abgestützt ist,
dass es in einem vorbestimmten Ausmaß in einer Richtung
entlang einer zentralen Achse des Linsenhalterungsschafts verschiebbar
ist;
eine Spindel, die in dem Innenrohr koaxial angeordnet
ist und von dem Innenrohr um die zentrale Achse drehbar abgestützt
ist;
ein Linsenhalteinstrument, das an einem unteren Ende der
Spindel koaxial angebracht ist; und
eine Druckbeaufschlagungsfeder
zum Vorspannen des Innenrohrs in Richtung nach unten in Relation
zu dem Außenrohr.
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Bei
der Linsenbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann
vorzugsweise eine Federbasis verwendet werden, die ein inneres peripheres
Segment, das an einem unteren Endteil des Innenrohrs befestigt ist,
sowie ein äußeres peripheres Segment aufweist,
das derart angebracht ist, dass es sich in Bezug auf einen unteren
Endteil des Außenrohrs um ein vorbestimmtes Ausmaß entlang
der zentralen Achse in entsprechender Weise nach oben bewegen kann,
wobei ferner eine Druckmutter verwendet werden kann, die auf ein äußeres
peripheres Oberflächensegment an einem oberen Ende des
Außenrohrs aufgeschraubt wird. In diesem Fall ist das Innenrohr
derart durch die Federbasis abgestützt, dass es in einem
vorbestimmten Ausmaß in dem Außenrohr in Richtung
der zentralen Achse verschiebbar ist. Die Druckbeaufschlagungsfeder
kann zwischen der Druckmutter und der Federbasis derart angeordnet
sein, dass sie das Außenrohr umgibt.
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Bei
der Linsenbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist
ein Außenrohr vorhanden, das sich von einem unteren Ende
des Linsenhalterungsschafts koaxial weg erstreckt. Eine Spindel,
die nach oben und nach unten verschiebbar ist, ist in dem Außenrohr
drehbar angeordnet, und ein Linsenbearbeitungsdruck wird durch eine
außenseitig von dem Außenrohr angeordnete Druckbeaufschlagungsfeder
auf die Spindel aufgebracht. Durch Drehen der Mutter besteht die
Möglichkeit, den Kompressionszustand der Druckbeaufschlagungsfeder zu
regulieren und somit den Linsenbearbeitungsdruck zu verändern.
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Bei
der vorliegenden Erfindung hat das Gewicht des Linsenhalterungsschafts
somit keine Auswirkung auf den Linsenbearbeitungsdruck. Dadurch ist
es mög lich, einen sehr geringen Bearbeitungsdruck auf das
Linsenhalteinstrument aufzubringen, und es ist auch möglich,
sehr geringfügige Justierungen an diesem sehr geringen
Bearbeitungsdruck vorzunehmen. Durch den Linsenhalterungsschaft
bedingte Trägheit wirkt nicht auf das Linsenhalteinstrument
ein, so dass es für das Linsenhalteinstrument möglich
ist, sich unmittelbar ansprechend auf Änderungen beim Bearbeitungsdruck,
die aus Vibrationen und anderen Ereignissen während der
Linsenbearbeitung resultieren, nach oben oder nach unten zu bewegen.
Darüber hinaus ist eine Reduzierung des Gewichts des Linsenhalterungsschafts
nicht notwendig, so dass der Linsenhalterungsschaft eine angemessene
mechanische Festigkeit und Steifigkeit aufweisen kann und die Linsenbearbeitungsgenauigkeit aufrecht
erhalten werden kann.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt zeichnet sich die Linsenbearbeitungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung vorzugsweise dadurch aus, dass es sich
bei der Spindel um eine Hohlspindel handelt; dass ein Vakuum-Einspann-
bzw. Beaufschlagungsweg mit einem Verlauf von einer Linsenhaltefläche
des Linsenhalteinstruments weg unter Durchlaufung eines hohlen Teils
der Hohlspindel sowie in Verbindung mit einem hohlen Teil des Außenrohrs
gebildet ist; und dass ein Dichtungsmechanismus in einem Bereich
angeordnet ist, in dem der hohle Teil der Hohlspindel mit dem hohlen
Teil des Außenrohrs in Verbindung steht, sowie die Hohlspindel derart
abstützt, dass diese drehbar sowie nach oben und nach unten
verschiebbar ist.
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Mit
dieser Konstruktion kann die zu bearbeitende Linse durch Saugwirkung über
einen Vakuum-Beaufschlagungsweg an der Linsenhaltefläche des
Linsenhalteinstruments gehalten werden. Ein Dichtungsmechanismus
ermöglicht der Hohlspindel eine Rotationsbewegung sowie
eine Verschiebebewegung nach oben und nach unten. Somit wird es möglich,
die Linsenbearbeitung in einem Zustand auszuführen, in
dem die Linse durch Saugwirkung an der Linsenhaltefläche
festgehalten ist.
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Bei
der Linsenbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat
das Gewicht des Linsenhalterungsschafts keine Auswirkung auf den
Linsenbearbeitungsdruck. Dadurch ist es möglich, einen sehr
geringen Bearbeitungsdruck auf das Linsenhalteinstrument aufzubringen,
und es ist auch möglich, sehr ge ringfügige Justierungen
an diesem sehr geringen Bearbeitungsdruck vorzunehmen. Durch den Linsenhalterungsschaft
bedingte Trägheit wirkt nicht auf das Linsenhalteinstrument
ein, so dass es für das Linsenhalteinstrument möglich
ist, sich unmittelbar ansprechend auf Änderungen beim Bearbeitungsdruck,
die aus Vibrationen und anderen Ereignissen während der
Linsenbearbeitung resultieren, nach oben oder nach unten zu bewegen.
Ferner ist eine Reduzierung des Gewichts des Linsenhalterungsschafts
nicht notwendig, so dass der Linsenhalterungsschaft eine angemessene
mechanische Festigkeit und Steifigkeit aufweisen kann und die Linsenbearbeitungsgenauigkeit
aufrecht erhalten werden kann.
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Die
Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden
anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiel
noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Konstruktionsdarstellung einer Linsenbearbeitungsvorrichtung,
bei der die vorliegende Erfindung Anwendung findet; und
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2 eine
schematische Konstruktionsdarstellung einer herkömmlichen
Linsenbearbeitungsvorrichtung.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele einer Linsenbearbeitungsvorrichtung
beschrieben, bei der die vorliegende Erfindung angewendet wird, unter
Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
eine schematische Konstruktionsdarstellung eines Hauptteils einer
Linsenbearbeitungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel, wobei die rechte Hälfte im
Schnitt dargestellt ist. Die Grundkonstruktion einer Linsenbearbeitungsvorrichtung 1 ist
die gleiche wie die einer herkömmlichen Linsenbearbeitungsvorrichtung,
wobei ein vertikal angeordneter Linsenhalterungsschaft 3 vorhanden
ist. Eine Hohlspindel 4 ist an dem Linsenhalterungsschaft 3 unter
Zwischenanordnung eines noch zu beschreibenden Druckbeaufschlagungsmechanismus
angebracht. Die Hohlspindel 4 ist an dem Linsenhalterungsschaft 3 derart
angebracht, dass sie um eine zentrale Achsenlinie 2 des Halterungsschafts 3 drehbar
ist sowie in Richtung der zentralen Achsenlinie 2 (vertikal)
verschiebbar ist. Ein Linsenhalteinstrument 5 ist nach
unten weisend an einem unteren Ende der Hohlspindel 4 koaxial
befestigt. Die nach unten weisende Oberfläche des Linsenhalteinstruments 5 ist
als gekrümmte Linsenhaltefläche 5a ausgebildet,
an der ein zu bearbeitendes Linsenmaterial 6 durch Saugwirkung
festgehalten werden kann. Ein Linsenbearbeitungswerkzeug 7 ist der
Unterseite der Linsenhaltefläche 5a gegenüber angeordnet.
Das Linsenmaterial 6 wird in einem Zustand, in dem es durch
Saugwirkung an dem Linsenhalteinstrument 5 gehalten ist,
in eine Position unmittelbar über einer Linsenbearbeitungsfläche 7a des Linsenbearbeitungswerkzeugs 7 befördert
und mit einem vorbestimmten Bearbeitungsdruck zwischen der Linsenhaltefläche 5a des
Linsenhalteinstruments 5 und der Linsenbearbeitungsfläche 7a des
Linsenbearbeitungswerkzeugs 7 eingeklemmt. In diesen Zustand
führt eine Bearbeitungswelle 7b des Linsenbearbeitungswerkzeugs 7 eine
Rotationsbewegung und Schwenkbewegung aus, so dass eine Linsenoberfläche
des Linsenmaterials 6 einem Schleifvorgang unterzogen bzw.
spanend bearbeitet und poliert wird.
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Die
Linsenbearbeitungsvorrichtung 1 weist einen Linsen-Druckbeaufschlagungsmechanismus zum
Aufbringen eines Bearbeitungsdrucks auf das Linsenmaterial 6 auf.
Der Linsen-Druckbeaufschlagungsmechanismus ist folgendermaßen
ausgebildet. Ein rohrförmiger Teil 3b des Linsenhalterungsschafts 3 ist
derart ausgebildet, daß er sich von einer unteren Oberfläche 3a des
Linsenhalterungsschafts 3 koaxial nach unten erstreckt.
Ein feststehendes Rohr 11 mit kreisförmigem Querschnitt
ist derart angebracht, dass es den rohrförmigen Teil 3b des
Linsenhalterungsschafts 3 koaxial umgibt. Ein Außenrohr 12 mit kreisförmigem
Querschnitt ist im Inneren des rohrförmigen Teils 3b des
Linsenhalterungsschafts 3 koaxial befestigt. Ein oberer
Endteil 12a des Außenrohrs 12 ist in
eine untere Endöffnung des Linsenhalterungsschafts 3 fest
eingepasst. Der rohrförmige Teil 3b des Linsenhalterungsschafts 3,
das feststehende Rohr 11 und das Außenrohr 12 bilden
eine Außenrohranordnung.
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Das
feststehende Rohr 11 und das Außenrohr 12 erstrecken
sich weiter nach unten als ein unteres Ende des rohrförmigen
Teils 3b des Linsenhalterungsschafts 3. Ein unteres
Endsegment 11b des feststehenden Rohrs 11 und
ein unteres Endsegment 12b des Außenrohrs 12 sind
in gegenseitiger Verbindung miteinander befestigt. Eine Druckmutter 13 ist auf
ein oberes Endsegment einer Außenumfangsfläche
des feststehenden Rohrs 11 aufgeschraubt. Eine durch eine
Schraubenfeder gebildete Druckbeaufschlagungsfeder 14 ist
die Außenumfangsfläche des feststehenden Rohrs 11 umgebend
angeordnet, und ein oberes Ende der Druckbeaufschlagungsfeder 14 drückt
gegen die Unterseite der Druckmutter 13.
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Ein
Innenrohr 15 mit kreisförmigem Querschnitt ist
im Inneren des Außenrohrs 12 koaxial derart angeordnet,
dass es nach oben und nach unten verschiebbar ist. Die Hohlspindel 4 ist
in dem Innenrohr 15 unter Zwischenanordnung von Kugellagern 16, 17 koaxial
und drehbar gehaltert, wobei die Kugellager an Stellen angeordnet
sind, die entlang der Richtung der zentralen Achsenlinie 2 (vertikal)
voneinander beabstandet sind. Eine Federbasis 18 ist an einem
unteren Ende des Innenrohrs 15 befestigt.
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Die
Federbasis 18 weist ein scheibenförmiges Segment 18a,
in dem eine zentrale Öffnung ausgebildet ist, ein ringförmiges
Segment 18b, das von einem inneren peripheren Rand des
scheibenförmigen Segments 18a nach oben ragt,
sowie ein ringförmiges Segment 18c auf, das von
einem äußeren peripheren Rand des scheibenförmigen
Segments 18a nach oben ragt. Das innere ringförmige
Segment 18b ist in die Unterseite eines inneren peripheren
Oberflächensegments einer unteren Endöffnung des
Innenrohrs 15 fest eingeschraubt, und der Raum zwischen dem
ringförmigen Segment 18b und der Hohlspindel 4 ist
mittels eines Dichtungsrings drehbar abgedichtet. Eine Anschlag-Einsetzöffnung 18d ist
in dem äußeren ringförmigen Segment 18c in
Radialrichtung verlaufend ausgebildet. Ein Anschlag 19 ist
von außen her horizontal in die Anschlag-Einsetzöffnung 18d fest
eingesetzt. Ein innerer Endteil des Anschlags 19 ist derart
in eine Eingriffsnut 12c eingesetzt, dass er nach oben
und unten verschiebbar ist; dabei weist die Eingriffsnut 12c eine
feststehende vertikale Länge auf, und sie ist in einem
unteren Endteil des Außenrohrs 12 ausgebildet.
Eine ringförmige Lagerfläche 18e, auf
der ein unteres Ende der Druckbeaufschlagungsfeder 14 aufliegt,
ist an einem oberen Endsegment des äußeren ringförmigen
Segments 18c gebildet.
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Die
Linsenbearbeitungsvorrichtung 1 weist einen Vakuum-Beaufschlagungsweg
für das Vakuum-Einspannen bzw. -Festhalten des Linsenmaterials 6 an
der Linsenhaltefläche 5a des Linsenhalteinstruments 5 auf.
Der Vakuum-Beaufschlagungsweg verläuft durch einen Luftschlauch
bzw. Luftkanal 21 und ist mit einem Vakuum erzeugenden
Mechanismus (nicht gezeigt) gekoppelt. Der Luftschlauch 21 führt
von der Linsenhaltefläche 5a über einen
hohlen Teil 4a der Hohlspindel 4 in den Linsenhalterungsschaft 3.
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Ein
oberer Endteil 4b der Hohlspindel 4 ist von dem
oberen Endteil 12a des Außenrohrs 12 koaxial
umschlossen. Ein O-Ring 22 ist zwischen einem Außenumfangsflächensegment
des oberen Endteils 4b und einem Innenumfangsflächensegment
des oberen Endsegments 12a eingeklemmt. Ein nach innen
ragender ringförmiger Vorsprung 12d ist in dem oberen
Endteil 12a des Außenrohrs 12 gebildet,
und eine ringförmige Stufenfläche 12e ist
an der Oberseite von diesem gebildet. Der O-Ring 22 kann
sich zwischen dem ringförmigen Vorsprung 12d und
der ringförmigen Stufenfläche 12e in
Vertikalrichtung bewegen. Die Hohlspindel 4 ist durch den
Dichtungsmechanismus dieser Konstruktion in einem Zustand gehalten,
in dem sie sich drehen kann sowie sich nach oben und unten verschieben
lässt.
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Ein
Verbindungsrohrsegment 12f mit kleinem Durchmesser ragt
von einem oberen Ende des oberen Endteils 12a des Außenrohrs 12 nach
oben. Der Luftschlauch 21 ist von oben her sicher in das Verbindungsrohrsegment 12f eingesetzt,
wie dies erforderlich ist. Der Vakuum-Beaufschlagungsweg ist durch
die Platzierung des Luftschlauchs 21 gebildet.
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Bei
der auf diese Weise ausgebildeten Linsenbearbeitungsvorrichtung 1 wird
der Linsen-Druckbeaufschlagungsmechanismus, der das feststehende
Rohr 11, das Außenrohr 12, die Druckmutter 13 sowie
die Druckbeaufschlagungsfeder 14 aufweist, an der Unterseite
des rohrförmigen Teils 3b des Linsenhalterungsschafts 3 angebracht.
Anschließend wird eine Spindeleinheit zusammengebaut, die
das Innenrohr 15, die Federbasis 18, die Hohlspindel 4 und
die Kugellager 16, 17 aufweist. Die Spindeleinheit
wird von unten her in den Linsen-Druckbeaufschlagungsmechanismus
eingesetzt, der Anschlag 19 wird in die Eingriffs nut 12c des
Außenrohrs 12 eingesetzt, und die Spindeleinheit
wird derart festgelegt, dass sie sich nicht löst oder dreht.
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Das
Innenrohr 15 lässt sich im Inneren des Außenrohrs 12 ohne
Widerstand nach oben und nach unten verschieben. Durch Drehen und
vertikales Verstellen der Position der auf dem Außenumfang des
feststehenden Rohrs 11 angebrachten Druckmutter 13 wird
ein Verstellen des Kontraktionsausmaßes der Druckbeaufschlagungsfeder 14 ermöglicht.
Die Druckbeaufschlagungsfeder 14 übt über
die Federbasis 18 einen nach unten gehenden Druck auf die
Spindeleinheit aus. Somit kann die Druckbeaufschlagungsfeder 14 einen
Bearbeitungsdruck zum Drücken des Linsenhalteinstruments 5 und
des Linsenmaterials 6 gegen das Linsenbearbeitungswerkzeug 7 erzeugen,
wobei der ausgeübte Druck durch Drehen der Druckmutter 13 eingestellt
bzw. verstellt werden kann.
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In
einem Fall, in dem die Linse durch Vakuum-Einspannen gehalten werden
muss, ist es alternativ möglich, den Luftschlauch 21 in
das Verbindungsrohrsegment 12f des oberen Endteils des
Außenrohrs 12 einzuführen, um den Vakuum-Beaufschlagungsweg
der 1 zu bilden, sowie den Vakuum-Einspannvorgang
mittels eines nicht dargestellten, externen Vakuumerzeugungsmechanismus
auszuführen.
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Mit
der Linsenbearbeitungsvorrichtung 1 mit der vorstehend
beschriebenen Konstruktion ist es möglich, äußerst
geringfügige bzw. fein abgestufte Justiervorgänge
bei dem Bearbeitungsdruck während der Bearbeitung vorzunehmen,
eine Verformung von Linsen mit kleinem Durchmesser oder dünnen
Linsen unter dem Bearbeitungsdruck zu verhindern sowie Verformung
aufgrund von Wärme, die als Ergebnis exzessiver Reibung
zwischen dem Linsenmaterial 6 und dem Linsenbearbeitungswerkzeug 7 erzeugt
wird, zu verhindern.
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Es
kann eine klein dimensionierte, leichte Spindeleinheit gebildet
werden; somit kann auf das Linsenhalteinstrument 5 einwirkende
Trägheitskraft reduziert werden. Als Ergebnis hiervon ist
es möglich, das Linsenhalteinstrument 5 unmittelbar
ansprechend auf Stöße aufgrund von Vibrationen
oder anderen Erscheinungen nach oben oder nach unten zu bewegen.
Das Linsenmaterial 6 und das Linsenbearbeitungswerkzeug 7 können
somit in einem kontinuierli chen Zustand eines engen Kontakts gehalten werden;
dadurch kommt es nicht zum Auftreten von partiellem Verschleiß und
Beschädigung des Linsenbearbeitungswerkzeugs 7,
und die Bearbeitungsgenauigkeit und -qualität werden verbessert.
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Zusätzlich
dazu wirkt das Eigengewicht des Linsenhalterungsschafts 3 nicht
als Bearbeitungsdruck; daher kommt es zu keinen Einschränkungen bei
dem Gewicht des Linsenhalterungsschafts 3. Es ist somit
möglich, einen Linsenhalterungsschaft mit hoher mechanischer
Festigkeit und Steifigkeit anzubringen, wobei dies wiederum einen
Vorteil für eine Linsenbearbeitung mit hoher Genauigkeit
mit sich bringt.
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Bei
einer herkömmlichen Konstruktion führt der Linsenhalterungsschaft
eine Verschiebebewegung in Vertikalrichtung aus, und in Fällen,
in denen sich die Genauigkeit der Linsenbearbeitung aufgrund von
Verschleiß an dem Linsenhalterungsschaft oder den Lagern
verändert, muss die damit verbundene Reparatur durch einen
kundigen Techniker ausgeführt werden, wobei dies beträchtliche
Zeit und Kosten erfordert. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Austausch des Außenrohrs 12 und
des Innenrohrs 15 notwendig; daher können Reparaturen
von der Bedienungsperson sowie mit minimalem Aufwand hinsichtlich
Zeit und Kosten vorgenommen werden.
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Darüber
hinaus kann das Linsenmaterial 6 während der Linsenbearbeitung
durch Vakuum-Einspannen bzw. Ansaugen an dem Linsenhalteinstrument 5 festgehalten
werden; daher ist eine Bearbeitung von Linsen mit unregelmäßiger
Formgebung mit einem hohen Maß an Genauigkeit möglich.
Es besteht keine Notwendigkeit für die Verwendung herkömmlicher
Vakuumschläuche oder anderer mechanischer Bearbeitungskomponenten
für den Vakuum-Einspannvorgang, und es ist kein Mechanismus zum
Bewegen der Vakuumschläuche nach oben und nach unten nötig.
Es lassen sich kostengünstige und einfach erhältliche
Komponenten für den Luftschlauch 21 verwenden;
die Komponenten können somit von der Bedienungsperson in
einfacher Weise beschafft werden, wobei die Bedienungsperson auch in
der Lage ist, diese auszutauschen oder andere Aufgaben ohne das
Erfordernis spezieller Fähigkeiten zu erfüllen.
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- 1
- Linsenbearbeitungsvorrichtung
- 2
- zentrale
Achse
- 3
- Linsenhalterungsschaft
- 3a
- unterer
Endteil
- 3b
- Zylinderteil
bzw. rohrförmiger Teil des Halterungsschafts
- 4
- Hohlspindel
- 4a
- hohler
Teil
- 4b
- oberer
Endteil
- 5
- Linsenhalteinstrument
- 5a
- Linsenhaltefläche
- 6
- Linsenmaterial
- 7
- Linsenbearbeitungswerkzeug
- 7a
- Linsenbearbeitungsfläche
- 7b
- Bearbeitungswelle
- 11
- feststehendes
Rohr
- 12
- Außenrohr
- 12a
- oberer
Endteil
- 12b
- unteres
Endsegment
- 12c
- Eingriffsnut
- 12d
- ringförmiger
Vorsprung
- 12e
- Stufenfläche
- 12f
- Verbindungsrohrsegment
- 13
- Druckmutter
- 14
- Druckbeaufschlagungsfeder
- 15
- Innenrohr
- 16,
17
- Kugellager
- 18
- Federbasis
- 18a
- scheibenförmiges
Segment
- 18b
- ringförmiges
Segment
- 18c
- ringförmiges
Segment
- 18d
- Anschlag-Einsetzöffnung
- 18e
- Lagerfläche
- 19
- Anschlag
- 21
- Luftrohr
- 22
- O-Ring
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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