DE102012202965A1

DE102012202965A1 - Trägervorrichtung für das Handhaben einer Linse

Info

Publication number: DE102012202965A1
Application number: DE102012202965A
Authority: DE
Inventors: Ralf Meschenmoser; Jörg Pütz; Norbert Kurz; Thomas Schirle
Original assignee: Carl Zeiss Vision International GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Vision International GmbH
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2032-02-28
Also published as: WO2013127805A1; US20140366363A1; US9421659B2; CN107253116A; BR112014020890B1; MX2014010195A; MX352756B; CN104245291A; CN107253116B; DE102012202965B4; CN104245291B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trägervorrichtung (10) für das Handhaben einer darin aufgenommenen Linse (12), die einen seitlichen Rand (21) hat, insbesondere für das Handhaben eines Brillenglases (12) in einem Bearbeitungs- oder Veredelungsprozess. Die Trägervorrichtung (10) enthält einen Grundkörper (14) und hat ein Verbindungsorgan (24) für das lösbare Verbinden des Grundkörpers (14) mit der aufgenommenen Linse (12). Erfindungsgemäß bildet das Verbindungsorgan (24) mit dem Grundkörper (14) eine dem seitlichen Rand (21) und eine dem Grundkörper (14) zugewandte Fläche (30) der aufgenommenen Linse (12) umgebende Schutzabdeckung (15).

Description

Die Erfindung betrifft eine Trägervorrichtung für das Handhaben einer darin aufgenommenen Linse, die einen seitlichen Rand hat, insbesondere für das Handhaben eines Brillenglases in einem Bearbeitungs- oder Veredelungsprozess. Die Trägervorrichtung weist einen Grundkörper auf und hat ein Verbindungsorgan für das lösbare Verbinden des Grundkörpers mit der aufgenommenen Linse. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren für das Bearbeiten oder Veredeln einer Linse, insbesondere eines Brillenglases, bei dem die Linse in einem Packungssystem in Form einer Trägervorrichtung mit einem Brillenglas einem Prozessschritt oder mehreren Prozessschritten unterzogen wird.
Unter einer Linse ist im Sinne der Erfindung ein Glas- oder Kunststoffkörper zu verstehen, der zwei optisch wirksame, d.h. das Licht brechende Flächen hat, die einander gegenüber liegen. Eine Linse im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Brillenglas, das für das Einsetzen in eine Brillenfassung ausgelegt ist. Der Begriff Brillenglas erstreckt sich vorliegend auch auf sogenannte Brillenglas-Rohlinge, d.h. ein üblicherweise vorgeformtes Materialstück zur Herstellung einer Linse in irgendeinem Zustand vor der Beendigung der Oberflächenbearbeitung, sowie auf sogenannte Halbfabrikate in Form eines Linsenrohlings mit nur einer optisch fertig bearbeiteten Fläche. Solche Halbfabrikate werden auch als Brillenglas-Halbfertigprodukte bezeichnet.
Linsen, insbesondere Brillengläser, werden häufig durch Beschichten mit Lacken veredelt. Hier besteht das Problem, dass oft nur eine Vorder- oder Rückfläche der Linse, z.B. nur die dem Auge eines Brillenträgers abgewandte Linsenfläche oder die dem Auge zugewandte Linsenfläche, mit einem Lack beschichtet werden soll, ohne dass die übrigen Flächen der Linse mit diesem Lack in Berührung kommen.
Eine Trägervorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der EP 1 887 586 A1 bekannt. Dort wird vorgeschlagen, für das Handhaben eine Linse mit einer Linsenfläche an einem Grundkörper aufzunehmen, der aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, z.B. aus Polyurethan (PUR). Die an dem Grundkörper aufgenommene Linsenfläche wird hierfür mit einer Schutzfolie überzogen. Diese Schutzfolie wirkt als Haftschicht, welche die Linse mit der betreffenden Linsenfläche an dem Grundkörper nach einem Erwärmungsvorgang festlegt.
In der EP 2 116 310 A1 ist eine Vorrichtung für das Veredeln von Brillengläsern beschrieben, bei dem ein Brillenglas mit einer Rückfläche an dem stirnseitigen Ende einer rotierenden Welle aufliegt. Für das Veredeln durch chemisches Nassbeschichten wird die Vorderfläche des mit der Welle rotierenden Brillenglases mit einem Beschichtungslack beaufschlagt. Um zu vermeiden, dass der Lack aufgrund der Drehbewegung des Brillenglases an dessen seitliche Randfläche und Rückfläche gelangt, wird der Lack in dem Randbereich des Brillenglases mit einem Spatel abgefangen.
Aufgabe der Erfindung ist es, für das Handhaben einer Linse in einer Fertigungseinrichtung eine Trägervorrichtung bereitzustellen, in der eine Linsenfläche in einem Prozessschritt oder in mehreren Prozessschritten bearbeitet, insbesondere veredelt werden kann, und die andere Linsenfläche dabei vor Verschmutzung und Kontamination geschützt ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Trägervorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der das Verbindungsorgan mit dem Grundkörper eine den seitlichen Rand und eine dem Grundkörper zugewandte Fläche der aufgenommenen Linse umgebende Schutzabdeckung bildet.
In einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung können Linsen bearbeitet und veredelt werden, die eine Linsenfläche haben, die nicht geblockt werden kann, so dass es nicht oder nur mit einem sehr großen Aufwand möglich ist, die Linse an dieser Linsenfläche aufzunehmen und zu halten. Insbesondere mit einer hydrophoben Oberflächenschicht versehene Linsenflächen eignen sich nämlich nicht für das Blocken. Die erfindungsgemäße Trägervorrichtung ermöglicht dagegen, Linsen mit einer bereits fertig bearbeiteten Linsenfläche, insbesondere mit einer Linsenfläche, die in aufwändigen Veredelungsprozessen bereits fertig beschichtet wurde, mit einer diese Linsenfläche samt dem Rand der Linse umgebenden Schutzabdeckung zu handhaben. Damit lässt sich erreichen, dass eine in der Trägervorrichtung aufgenommene Linse durch chemisches Nassbeschichten veredelt werden kann und dabei die dem Grundkörper zugewandte Fläche der Linse vor einer Verschmutzung durch die beim chemischen Nassbeschichten eingesetzten Lacke und Lösungen geschützt ist.
Das Verbindungsorgan kann dazu dienen, eine Linse in der Trägervorrichtung zu halten. Auf diese Weise wird das Aufnehmen einer Linse mit der Trägervorrichtung ermöglicht, ohne dass eine in den Hohlraum weisende beschichtete Fläche der Linse dabei berührt wird.
Eine Idee der Erfindung ist es insbesondere, dass die Schutzabdeckung mit einer in der Trägervorrichtung aufgenommenen Linse einen Hohlraum bildet. Indem der Hohlraum abgedichtet und/oder versiegelt ist, kann eine in einer Trägervorrichtung aufgenommene Linse bearbeitet bzw. veredelt werden, indem die Trägervorrichtung als Ganzes in ein aus Lacken, Lösungen oder Reinigungsflüssigkeiten bestehendes Tauchbad eingetaucht wird, ohne dass die in das Innere des Hohlraums weisende Fläche der Linse dabei mit diesen Flüssigkeiten in Berührung kommt.
Eine Idee der Erfindung ist es allerdings auch, den Grundkörper mit wenigstens einer Öffnung für das Zuführen von Fluid in den Hohlraum oder das Abführen von Fluid aus dem Hohlraum auszubilden. Diese Maßnahme ermöglicht z.B. die zu dem Grundkörper weisende Fläche einer in der Trägervorrichtung aufgenommenen Linse mit einem Inertgas zu beaufschlagen, während die dieser Linsenfläche gegenüberliegende Linsenfläche mit einem chemischen Prozessschritt veredelt wird.
Insbesondere ist es eine Idee der Erfindung, die Öffnung in dem Grundkörper einer Trägervorrichtung wahlweise freizugeben und zu sperren. In einer solchen Trägervorrichtung kann dann ein in dem Hohlraum befindliches Fluid ausgetauscht werden, während eine Fläche einer in der Trägervorrichtung aufgenommene Linse bearbeitet wird.
Indem der Grundkörper wenigstens eine weitere Öffnung hat, durch die Fluid aus dem Hohlraum abgeführt oder in den Hohlraum zugeführt werden kann, ist es möglich, die zu dem Grundkörper weisende Fläche einer in der Trägervorrichtung aufgenommenen Linse mit einem Fluidstrom zu kühlen, während die Linse veredelt wird. Damit der Fluidstrom gesteuert werden kann, ist es von Vorteil, wenn sich die weitere Öffnung wahlweise freigeben oder schließen lässt.
Von Vorteil ist es, den Grundkörper mit einem Anschlussorgan auszubilden, das den Anschluss des Grundkörpers an ein Kupplungsorgan einer Einheit eines Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystems in einer Prozessstation einer Fertigungseinrichtung ermöglicht. Eine solche Einheit in einem Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystem kann z.B. eine Spindel sein und/oder eine Einrichtung für das Zuführen von Fluid durch eine in dem Grundkörper ausgebildete Öffnung. Das Anschlussorgan ist günstiger Weise als ein Kupplungsteil ausgeführt, vorzugsweise als ein Teil einer Schnellkupplung, als ein Bajonettverschlussteil oder als ein Schnappverbindungsteil, das mit einem als Schnellkupplungsteil, als Gegen-Bajonettanschlussteil oder als Gegen-Schnappverbindungsteil ausgebildeten Kupplungsorgan an der Einheit des Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystems zusammenwirkt. Damit wird das schnelle Wechseln von Trägervorrichtungen und Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystemen in einer Fertigungseinrichtung für Brillengläser gewährleistet. Das Anschlussorgan kann auch eine Vertiefung oder ein Einstich in dem Grundkörper sein, das eine kraftschlüssige Verbindung, z.B. eine Vakuumverbindung durch Ansaugen mit einem Saugnapf und/oder eine formschlüssige Verbindung mit einem entsprechenden Bearbeitungssystem und/oder Behandlungssystemeinheit ermöglicht. Insbesondere ist es möglich, als Anschlussorgan in dem Grundkörper ein Gewinde vorzusehen.
Eine Idee der Erfindung ist insbesondere, dass das Anschlussorgan eine Maschinenschnittstelle mit einem grundkörperfesten Lagebezugspunkt für ein Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystem definiert. Diese Maßnahme macht das mehrfache Vermessen der Topografie und der Lage von Brillengläsern in einer Fertigungseinrichtung mit unterschiedlichen Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystemen entbehrlich.
Eine Idee der Erfindung ist es auch, die Trägervorrichtung für das Abstützen der Linse an der dem Grundkörper zugewandten Fläche mit einem Stützorgan auszubilden. Das Stützorgan hat einen Abschnitt, an den die Linse mit ihrer dem Grundkörper zugewandten Fläche angelegt werden kann. Eine von der Linse in diesen Abschnitt eingeleitete Kraft wird mittels Stützorgan in den Grundkörper übertragen.
Damit lässt sich erreichen, dass eine in der Trägervorrichtung aufgenommene Linse in einem Thermozyklus bis über die Glastemperatur T_G erhitzt werden kann, ohne dass sie sich dabei aufgrund ihres Eigengewichts zu stark deformiert. Damit ist es insbesondere möglich, in der Trägervorrichtung Brillengläser mit einer sehr dünnen Glasdicke aufzunehmen, weil diese in der Trägervorrichtung mittels des Stützorgans stabilisiert werden können.
Das Stützorgan kann eine an dem Grundkörper festgelegte Feder sein, z.B. eine Ringfeder, die an der in den Hohlraum weisenden Fläche einer in der Trägervorrichtung aufgenommenen Linse anliegt. Mit einer Vielzahl solcher Stützorgane in der Trägervorrichtung lässt sich erreichen, dass eine in der Trägervorrichtung aufgenommene Linse an der dem Grundkörper zugewandten Linsenfläche mit über die Fläche verteilten gleichmäßigen Stützkräften beaufschlagt wird.
Das Stützorgan kann auch eine Feder mit einem an dem Grundkörper festgelegten Federkörper sein, der wenigstens eine Federzunge aufweist, die sich von einem Halteabschnitt zu der dem Grundkörper zugewandten Fläche der Linse erstreckt und der die Linse an einer dem Grundkörper zugewandten Fläche mit einem konvex gebogenen Abschnitt abstützt. Indem die Feder aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polytetrafluorethylen (PTFE) besteht, lässt sich gewährleisten, dass die an der Feder anliegende Fläche einer in einer Trägervorrichtung aufgenommenen Linse mechanisch nicht beeinträchtigt wird.
Das Stützorgan kann auch einen an dem Grundkörper linearbeweglich geführten Stößel aufweisen und eine Federeinrichtung enthalten, die in den Stößel bei Beaufschlagen mit einer in die Richtung des Grundkörpers wirkenden Kraft eine Stützkraft einleitet, mit der die Linse an einer dem Grundkörper zugewandten Fläche abgestützt wird. Auch hier ist es von Vorteil, wenn der Stößel aus einem Kunststoff, insbesondere aus PTFE besteht, um einer unerwünschten Verformung oder mechanischen Beschädigung einer in einer Trägervorrichtung aufgenommenen Linse vorzubeugen.
Um den Stößel zu federn, kann die Federeinrichtung als eine mechanische Federeinrichtung mit einer Schraubenfeder ausgebildet sein. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Federeinrichtung als eine pneumatische Federeinrichtung zu gestalten, in der es ein auf einen Kolben wirkendes Gaspolster gibt. Darüber hinaus ist es möglich, die Federeinrichtung als hydraulische Federeinrichtung auszuführen, die eine auf einen Kolben wirkende Hydraulikflüssigkeit enthält.
Das Stützorgan in einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung kann auch ein an dem Grundkörper aufgenommener, vorzugsweise aus PTFE bestehender Hohlkörper mit einer als Faltenbalg gestalteten Wandung sein. Dieser Hohlkörper hat einen bevorzugt als Saugnapf bezeichneten Abschnitt, an dem eine Linse in der Trägervorrichtung mit einer zu dem Grundkörper weisenden Fläche anliegen kann.
Als Stützorgan kann eine Trägervorrichtung auch ein an dem Grundkörper aufgenommenes Gelkissen enthalten, das mit einem Gelmaterial befüllt ist, z.B. mit Agar-Agar oder mit Wasser, das mit Acrylpolymerkristallen vermischt ist. Als Gelmaterial in einem Gelkissen ist insbesondere ein magnetostriktives oder ferromagnetisches Gelmaterial von Vorteil, das bei Beaufschlagen mit einem Magnetfeld erstarrt.
Damit ist es möglich, in einer Anlage für das Veredeln von Linsen, z.B. in einer Fertigungseinrichtung für Brillengläser die mechanischen Eigenschaften des Gelmaterials für einen bestimmten Veredelungsprozess einzustellen und für verschiedene Veredelungsschritte unterschiedlich zu wählen.
Eine Idee der Erfindung besteht auch darin, in einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung einen aus UV-Kleber bestehenden Kunststoffkörper als Stützorgan vorzusehen. Insbesondere ist es eine Idee der Erfindung, in einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung das Stützorgan als ein mit einem Überdruck beaufschlagtes Fluidvolumen auszubilden, das in der Trägervorrichtung zwischen dem Grundkörper und der Linse angeordnet ist. Damit der Überdruck in dem Hohlraum eingestellt werden kann, ist es von Vorteil, wenn der Grundkörper ein Ventil für das Beaufschlagen des Fluidvolumens mit einem Überdruck enthält.
Als Stützorgan in einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung eignet sich auch ein Kugelkissen, das eine mit einer Vielzahl von Kugeln befüllte Hülle hat. Diese Hülle ist an ein Ventil in dem Grundkörper angeschlossen, über das für das Erzeugen von Unterdruck aus der Hülle ein Gasvolumen abgesaugt werden kann, damit das Kugelkissen erstarrt. Der Grundkörper einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung kann auch wenigstens eine Öffnung für das Zuführen von Fluid in den Hohlraum oder das Abführen von Fluid aus dem Hohlraum haben. Insbesondere kann der Grundkörper eine Öffnung für das Zuführen von gasförmigem Fluid in den Hohlraum und eine weitere Öffnung für das Abführen von Fluid aus dem Hohlraum aufweisen. Diese Maßnahme ermöglicht, den in einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung zwischen einer darin aufgenommenen Linse und dem Grundkörper ausgebildeten Hohlraum mit einem Fluid zu spülen, um von der in den Hohlraum weisenden Fläche einer Linse Wärme abzuleiten oder um die Linse durch Zufuhr von Wärme über diese Fläche aufzuheizen.
Das Stützorgan in einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung kann auch eine auf dem Grundkörper der Trägervorrichtung positionierte PTFE-Blattfeder sein, ein dort festgelegtes PTFE-Federdruckstück, ein auf dem Grundkörper angeordneter Elastomerpuffer, ein auf dem Grundkörper positionierter, vorzugsweise auf dem Grundkörper aufgetragener Schaumring, oder auch ein auf dem Grundkörper angeordneter Gasballon.
Das Verbindungsorgan in einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung kann auch ein die seitliche Randfläche der Linse umgreifender Spannring sein. Von Vorteil ist es, wenn dieser Spannring mit dem Rand der dem Grundkörper abgewandten Fläche der Linse bündig ist. Der Spannring hat bevorzugt eine Stirnfläche, die sich an die dem Grundkörper abgewandte Fläche der in der Trägervorrichtung aufgenommenen Linse stetig anschließt. Der Spannring besteht bevorzugt aus Kunststoff. Die Erfinder haben erkannt, dass insbesondere thermoplastische Elastomere als Material für einen Spannring hervorragend geeignet sind, weil sich damit in der Trägervorrichtung der Hohlraum mit einer guten Dichtungswirkung verschließen lässt. Es ist jedoch ebenfalls möglich, einen Spannring aus einem metallischen Werkstoff vorzusehen oder den Spannring in dem Material PFTE auszuführen.
Um zu gewährleisten, dass der Spannring und die dem Grundkörper abgewandte Fläche der Linse stetig sind, ist es von Vorteil, die Trägervorrichtung mit einer darin aufgenommenen Linse zu vermessen und den Spannring in der Trägervorrichtung anschließend zuzuschneiden. Diese Maßnahme ermöglicht nämlich ein sehr exaktes Anpassen des Spannrings an den Rand der dem Grundkörper abgewandten Fläche der Linse. Insbesondere ermöglicht diese Maßnahme das exakte Anpassen des Spannrings an den Rand einer als Freiformfläche gestalteten Linsenfläche, die keine Rotationssymmetrie aufweist und deren Rand keine Kreisform hat, sondern z.B. elliptisch ist.
Erfindungsgemäß kann das Verbindungsorgan auch als ein um den seitlichen Rand der Linse gelegtes Klebeband ausgeführt werden. Für das stabile Festlegen der Linse an dem Grundkörper ist es von Vorteil, wenn das um den seitlichen Rand der Linse gelegte Klebeband mit einer Zugspannung beaufschlagt wird. Hierdurch bildet das Klebeband zwischen dem Grundkörper und dem seitlichen Rand einer angenommenen Linse eine taillierte Kontur aus. Umfangreiche Versuche haben ergeben, dass hier eine Zugspannung günstig ist, die eine 10%-tige Dehnung des Klebebands, bevorzugt eine 3- bis 6%-tige Dehnung des Klebebands hervorruft. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Linse in einer Trägervorrichtung mit einer hohen Stabilität angeordnet werden kann, wenn das Klebeband 1,5 bis 2 mal, vorzugsweise 1,8 mal mit dieser Zugspannung um die seitliche Randfläche der Linse gelegt ist.
Indem die schmale Seite des um die Linse gelegten Klebebands an die dem Grundkörper abgewandte Fläche der Linse stetig, vorzugsweise stetig und tangential anschließt, d.h. nicht nur mit dem Rand dieser Linse bündig ist, sondern auch den Verlauf der dem Grundkörper abgewandten Fläche der Linse näherungsweise fortsetzt, lässt sich erreichen, dass diese Fläche durch Rotationsbeschichten, d.h. Spin-Coaten einer in einer Trägervorrichtung aufgenommenen Linse mit qualitativ hochwertigen Lackschichten überzogen werden kann, die eine gleichmäßige Dicke haben und die keine unerwünschten Lacksäume am Linsenrand aufweisen. Unter Rotationsbeschichten bzw. Spin-Coaten wird dabei allgemein ein Beschichtungsverfahren für ein Substrat verstanden, bei dem für die Beschichtung eine Flüssigkeit aufgetragen wird, während das Substrat um eine Achse rotiert, damit sich die aufgetragene Flüssigkeit aufgrund der Wirkung der Fliehkraft verteilt und auf dem Substrat einen gleichmäßigen Beschichtungsfilm bildet.
Damit das Verbindungsorgan, z.B. das um die Linse gelegte Klebeband, an die dem Grundkörper abgewandte Fläche der Linse exakt stetig anschließt, wird die Trägervorrichtung mit einer darin aufgenommenen Linse günstiger Weise genau vermessen, um das Verbindungsorgan in der Trägervorrichtung entsprechend dem Messergebnis anschließend zuzuschneiden. Dieses Zuschneiden kann erfindungsgemäß insbesondere mittels einer Schneideinrichtung erfolgen, die einen an dem seitlichen Rand einer Linse über den Rand der dem Grundkörper abgewandten Fläche überstehenden Abschnitt abträgt.
Eine Idee der Erfindung ist es dabei, das Verbindungsorgan mit einem unter einer rotatorischen Relativbewegung von Grundkörper und Schneideinrichtung mit einem an der dem Grundkörper abgewandten Fläche des Brillenglases tangential anliegenden Schneidmesser zuzuschneiden. Mit dieser Maßnahme kann ein stetiger Übergang einer sich an eine Linse in einer Trägervorrichtung anschließenden stirnseitigen Oberfläche des Verbindungsorgans und der dem Grundkörper abgewandten Fläche der Linse geschaffen werden.
Günstig ist es, wenn der Grundkörper der Trägervorrichtung mit einer Aufnahme für das Eingreifen eines Zentrierdorns versehen ist oder wenn dieser einen Zentrierdorn für den Eingriff in eine an einer Spindel ausgebildete Zentrierdornaufnahme hat. Eine in einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung aufgenommene Linse kann damit auf einfache Weise an einer Spindel zentriert werden.
Das Anordnen eines Informationsträgers auf der in den Hohlraum weisenden Seite des Grundkörpers ermöglicht es, durch eine in einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung aufgenommene Linse hindurch mit einer geeigneten Vorrichtung aus dem Informationsträger Information auszulesen und/oder Information in den Informationsträger einzuschreiben.
Eine in einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung aufgenommene Linse bildet mit der Trägervorrichtung ein Packungssystem, in dem Linsen in einer Anlage sicher und schonend unterschiedlichen aufeinanderfolgenden Bearbeitungs- und/oder Veredelungsprozessen unterzogen werden können.
In einem solchen Packungssystem kann nämlich eine Linse mit einer vor Kontamination und Verschmutzung geschützten Linsenfläche durch eine oder mehrere Prozessstationen mit einer computergesteuerten Transportvorrichtung bewegt werden.
Eine erfindungsgemäße Trägervorrichtung ermöglicht das Bearbeiten oder Veredeln von Linsen unter Spülen des zwischen dem Grundkörper und einer in der Trägervorrichtung aufgenommenen Linse gebildeten Hohlraums mit einem Fluid, insbesondere mit Luft, um von der dem Grundkörper zugewandten Fläche der Linse Wärme abzuführen oder um über diese Fläche in die Linse Wärme einzuleiten.
Umfangreiche Versuche haben ergeben, dass auf einer in einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung aufgenommenen Linse, wenn das Verbindungsorgan die seitliche Randfläche der Linse derart abdeckt, das Verbindungsorgan mit dem Rand der dem Grundkörper abgewandten Fläche der Linse bündig ist, eine homogene, gleichmäßig verteilte Lackschicht mittels Spin-Coaten hergestellt werden kann, wenn das Packungssystem aus Trägersystem und Linse mit einer durch ein Zentrum der Linse, z.B. einen Scheitelpunkt einer optisch wirksamen Fläche der Linse verlaufenden vertikalen Drehachse bei einer Rotationsgeschwindigkeit, die zwischen 300 U/min und 800 U/min, vorzugsweise zwischen 400 U/min und 600 U/min liegt, mit Beschichtungsfluid, z.B. mit Lack beaufschlagt wird.
Das Beschichtungsfluid wird dabei günstigerweise in Form von Flüssigkeitstropfen oder in Form eines Flüssigkeitsstrahls in der Richtung der Drehachse auf einen Scheitelpunkt der Fläche oder einen um den Scheitelpunkt in der Fläche liegenden Bereich aufgetragen. Eine Idee der Erfindung ist es allerdings auch, auf eine Linse in einem Packungssystem aus Trägervorrichtung und Linse Beschichtungsfluid aufzutragen, indem das Packungssystem um eine durch einen Scheitelpunkt einer Fläche der Linse verlaufende Drehachse rotiert wird und dabei diese Fläche der Linse mit einem oder mehreren Fluidstrahlen aus Beschichtungsfluid beaufschlagt wird. Darüber hinaus ist es eine Idee der Erfindung, ein Packungssystem aus Trägervorrichtung und Linse unter schrägem Eintauchen der Linse bis zu einem Scheitelpunkt in einem Beschichtungsfluid um eine durch diesen Scheitelpunkt der Fläche der Linse verlaufende Drehachse zu rotieren, um auf diese Fläche der Linse eine Beschichtung aufzutragen.
In einem Packungssystem aus Trägervorrichtung und Linse kann eine Linse Prozessschritten, wie z.B. UV-Härten, Nachhärten mit Umluft, Hochspannungsaktivieren oder IR-Trocknen unterzogen werden. Dadurch ist es möglich, den Hohlraum in einem solchen Prozessschritt wenigstens teilweise mit einem Fluid zu spülen, z.B. mit Luft, um von der dem Grundkörper zugewandten Fläche der Linse Wärme abzuführen.
In einer Fertigungseinrichtung für Linsen kann eine Linse in einem Packungssystem aus einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung und einer Linse insbesondere folgenden Prozessschritten unterzogen werden: Reinigen einer Oberfläche der Linse, Spülen einer Oberfläche der Linse, insbesondere Spülen mit Wasser, insbesondere Spülen mit vollentsalztem deionisiertem Wasser, für dessen Leitwert L vorzugsweise gilt L < 0.5 μS und das günstigerweise eine Temperatur T in dem Bereich 30 °C ≤ T ≤ 45 °C oder auch 30 °C ≤ T ≤ 60 °C hat, Polieren einer Oberfläche der Linse mit einem Reinigungsmittel, mechanisches Bürsten einer Oberfläche der Linse, Aktivieren des Substrats einer Oberfläche der Linse mit Lauge, Hochdruck-Reinigen einer Oberfläche der Linse mit einer mit einem hohen Druck P beaufschlagten Flüssigkeit, der zwischen 120 bar und 180 bar liegen kann oder auch bis zu 200 bar oder auch mehr betragen kann, Trocknen einer Oberfläche der Linse in einem warmen Luftstrom, der eine Temperatur T von bis zu T = 80 °C haben kann, Vermessen der Hüllfläche und der z-Höhe einer Oberfläche der Linse, Grundieren einer Oberfläche der Linse mit Haftvermittler, Trocknen einer Oberfläche der Linse in konditionierter Laminarströmung, d.h. einer laminaren Strömung eines Gases, das einen definierten, vorzugsweise geregelten Feuchtigkeitsgehalt hat, und dessen Temperatur T exakt eingestellt, günstigerweise geregelt ist, Applizieren von Funktionslack auf einer Oberfläche der Linse, UV-Härten von Funktionslack auf einer Oberfläche der Linse, Nachhärten von Funktionslack auf einer Oberfläche der Linse mit Umluft, Hochspannungsaktivieren von Funktionslack auf einer Oberfläche der Linse, mittels Gasentladungen, die bei einer Spannung U mit U ≈ 40 kV oder auch mehr erzeugt werden. Aktivieren von Funktionslack auf einer Oberfläche der Linse mit Lauge, Applizieren von Schutzlack auf einer Oberfläche der Linse, IR-Trocknen der Linse, oder Nachhärten von Schutzlack auf einer Oberfläche der Linse mit Umluft.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen dreidimensionalen Schnitt einer ersten Trägervorrichtung mit einem Brillenglas;
2 ein Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystem mit einem Grundkörper;
3 ein Klebeband für das Verbinden von Grundkörper und Brillenglas in einer Trägervorrichtung;
4 eine Trägervorrichtung in einer Einrichtung für das Applizieren von Lack mittels Spin-Coaten;
5a bis 5f das Aufbringen von Lack mittels Spin-Coaten auf ein in einer Trägervorrichtung aufgenommenes Brillenglas;
6 eine Anlage für das Bestücken einer Trägervorrichtung mit einem Brillenglas;
7 eine Anlage für das Veredeln eines Brillenglases durch chemisches Nassbeschichten;
8 einen Teilschnitt eines beschichteten Brillenglases in einer Trägervorrichtung;
9 eine Trägervorrichtung mit einem Spannring für das Festlegen eines Brillenglases an einem Grundkörper;
10 eine Trägervorrichtung mit einer Kühleinrichtung für ein Brillenglas;
11 bis 17 weitere Trägervorrichtungen mit einem Brillenglas;
18 das Spritzbeschichten von einem an einer Trägervorrichtung aufgenommenen Brillenglas; und
19 das Tauchbeschichten von einem Brillenglas in einer Trägervorrichtung.
Die 1 zeigt eine Trägervorrichtung 10 mit einer Linse in Form eines Brillenglases 12, das eine negative Brechkraft hat. Die Trägervorrichtung 10 dient für das Handhaben des Brillenglases 12 in einem Bearbeitungsprozess, insbesondere einem Veredelungsprozess in einer Fertigungseinrichtung für Brillengläser. Die Trägervorrichtung 10 eignet sich insbesondere für das Aufnehmen eines Brillenglases in mehreren, aufeinanderfolgenden Fertigungs-, insbesondere Veredelungsprozessen. Das Brillenglas 12 kann z.B. ein Kunststoff-Brillenglas sein. In der Trägervorrichtung 10 können jedoch grundsätzlich auch Brillengläser aufgenommen werden, die aus einem anderen Glasmaterial, z.B. aus Mineralglas hergestellt sind. Die Trägervorrichtung 10 eignet sich auch für die Aufnahme von Brillengläsern, deren Brechkraft positiv ist.
In der Trägervorrichtung 10 ist das Brillenglas 12 an einem Grundkörper 14 festgelegt. Der Grundkörper 14 ist als eine ebene mechanisch stabile Platte mit einer Dicke d_G ausgeführt. Der Grundkörper 14 besteht aus Aluminium. Dieses Material ist einfach zu bearbeiten, vergleichsweise kostengünstig und für Prozessschritte auf dem Gebiet der Brillenglasherstellung hinreichend chemisch, thermisch und mechanisch stabil. Der Grundkörper kann jedoch grundsätzlich auch in einem anderen geeigneten Material ausgeführt werden, das eine für Veredelungsprozesse in der Brillenglasfertigung hinreichende chemische, thermische und mechanische Stabilität aufweist. Der Grundkörper 14 hat eine seitliche Randfläche 16 mit einer Umfangskontur 18. Das Brillenglas 12 hat einen flächigen Rand 21 mit einer Umfangskontur 20. Die Umfangskontur 18 entspricht der Umfangskontur 20 des seitlichen Randes 21 des Brillenglases 12. D.h., die Umfangskontur 20 des seitlichen Randes 21 des Brillenglases 12 kann durch senkrechte Projektion des Brillenglases 12 in der Richtung der Achse 22 in die Kontur des Randes 18 der seitlichen Randfläche 16 des Grundkörpers 14 überführt werden.
Das in der 1 gezeigte Brillenglas 12 hat eine Umfangskontur 20, die zu der Achse 24 des Brillenglases 12 rotationssymmetrisch ist. Der Durchmesser der Umfangskontur 20 des Brillenglases beträgt hier 60mm. Dies ist ein üblicher Durchmesser für Brillenglas-Rohlinge und Brillenglas-Halbfabrikate, aus denen in Brillenglas-Fertigungseinrichtungen Brillengläser hergestellt werden.
Der Grundkörper 14 ist zu der Achse 22 rotationssymmetrisch. Der Durchmesser D_G des Grundkörpers 14 ist an den Durchmesser D_B des Brillenglases 12 angepasst. Entsprechend anderen üblichen Durchmessern für die Umfangskontur von Brillengläsern, die in Brillenglas-Fertigungseinrichtungen bearbeitet werden, kann der Durchmesser D_G des Grundkörpers 14 aber z.B. auch 55mm, 60mm, 65 mm, 70mm, 75mm oder 80mm betragen. Grundsätzlich ist es möglich, den Grundkörper 14 mit einem beliebigen Durchmesser auszuführen oder mit einer Umfangskontur 20 auszubilden, die einer elliptischen oder einer anderen Kontur eines Brillenglases entspricht, das in einer Fertigungseirichtung für Brillengläser einer Bearbeitung unterzogen werden soll.
Das Brillenglas 12 ist an den Grundkörper 14 mit einem Verbindungsorgan 24 angeschlossen. Das Verbindungsorgan ist ein Klebeband 24. Das Klebeband 24 hat einen Abschnitt 26, der an dem Rand 21 des Brillenglases 12 kraftschlüssig anliegt. Die Fläche des seitlichen Rands 21 des Brillenglases 12 ist dabei mit dem Klebeband 24 vollständig abgedeckt. Der Grundkörper 14 und das Klebeband 24 bilden auf diese Weise eine Schutzabdeckung 15, die das Brillenglas 12 an dem Rand 21 und der dem Grundkörper 14 zugewandten Fläche 30 umgibt. Das Brillenglas 12 definiert mit der zu dem Grundkörper 14 weisenden Fläche 30, dem Klebeband 24 und dem Grundkörper 14 in der Trägervorrichtung 10 einen abgedichteten Hohlraum 32. In der Trägervorrichtung 10 ist damit die seitliche Randfläche 18 und die Fläche 30 des Brillenglases 12 vor einer Kontamination durch Substanzen geschützt, mit der die Oberfläche 34 des Brillenglases 12 in Fertigungs- und Veredelungsprozessen in einer Fertigungseinrichtung für Brillengläser beaufschlagt wird. Der Grundkörper 14 hat ein als Aufnahme ausgebildetes Anschlussorgan 36 für das Eingreifen eines einen Zentrierdorn aufweisenden Kupplungsorgans an einer rotierenden Spindel eines Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystems. Damit wird erreicht, dass sich die Trägervorrichtung 10 an der rotierenden Spindel selbsttätig zentriert werden kann. Über das Anschlussorgan 36 kann eine Drehbewegung der rotierenden Spindel auf den Grundkörper 14 übertragen werden.
Das Anschlussorgan 36 gewährleistet dabei, dass die Trägervorrichtung 10 mit einem darin aufgenommenen Brillenglas bei schnellem Rotieren an der Spindel durch die Wirkung der Fliehkraft nicht selbsttätig abgeschleudert wird.
Die 2 zeigt den Grundkörper 14 der Trägervorrichtung 10 mit einer angetriebenen Spindel in einem Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystem 19 für ein Brillenglas. Für das Antreiben der Spindel gibt es in dem Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystem 19 einen Elektromotor 27, der mit einer Steuereinrichtung 29 gesteuert werden kann. Mit dem Elektromotor 27 kann die Spindel 17 um eine Drehachse 31 rotiert werden. Die Spindel 17 hat an einem werkstückseitigen Abschnitt 33 ein Kupplungsorgan 41. Das Kupplungsorgan 41 weist eine ebene Stirnfläche 43 auf und ist mit einer Nut 45 ausgebildet, in der ein aus einem elastomeren Material bestehender Ring 47 angeordnet ist. Das Kupplungsorgan 41 bildet dabei eine maschinenseitige Schnittstelle mit einem maschinenseitigen Lagebezugspunkt 53, der in der ebenen Stirnfläche 43 der Spindel 17 auf deren Drehachse 31 liegt.
Das Anschlussorgan 36 des Grundkörpers 14 kann mit dem Kupplungsorgan 41 der Spindel 17 in Eingriff gebracht werden, indem der Grundkörper 14 auf den werkstückseitigen Abschnitt 33 der Spindel 17 aufgesteckt wird. Hierdurch wird eine Kupplungsverbindung der Spindel 17 mit dem Grundkörper 14 geschaffen, mit der eine Rotationsbewegung der Spindel 17 auf den Grundkörper 14 übertragen werden kann. Mit dem Anschlussorgan 36 des Grundkörpers 14 wird ein grundkörperfester Lagebezugspunkt 55 definiert. Wenn das Anschlussorgan 36 des Grundkörpers mit dem Kupplungsorgan 41 der Spindel 17 in Eingriff gebracht wird, ist die Position des grundkörperfesten Lagebezugspunkts 55 zu dem maschinenseitigen Lagebezugspunkt 53 eindeutig festgelegt. Damit definiert das Anschlussorgan 36 eine Maschinenschnittstelle des Grundkörpers 14 für das Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystem 19. Das bedeutet für ein an der Spindel 17 mit dem Grundkörper 14 aufgenommenes Trägersystem, dass sich die radiale Position und die z-Position eines mit dem Trägersystem aufgenommenen Brillenglases in einem maschinenfesten Koordinatensystem 57 angeben lässt, wenn die Position des Brillenglases in einer Trägervorrichtung relativ zu dem grundkörperfesten Lagebezugspunkt 55 bekannt ist.
Wenn die radiale Position r und die z-Position von einem Brillenglas nach dem Anordnen in einer Trägervorrichtung einmal vermessen wird, kann z.B. das Brillenglas mit dem Grundkörper der Trägervorrichtung in einer Fertigungsanlage an entsprechenden Kupplungsorganen von Bearbeitungs-und/oder Behandlungsstationen aufgenommen und in unterschiedlichen Stationen aufeinanderfolgend bearbeitet werden, wobei dann ein zeitintensives, mehrfaches Vermessen der Höhe und der Radialposition eines Brillenglases entbehrlich ist.
Die in der 1 gezeigte Trägervorrichtung 10 enthält mehrere Stützorgane 38. Die Stützorgane befinden sich in dem Hohlraum 32 zwischen dem Brillenglase 12 und dem Grundkörper 14. Mittels der Stützorgane 38 wird das Brillenglas 12 gegen den Grundkörper 14 abgestützt. Die Stützorgane 38 weisen eine Ringfeder 40 auf, die mit einem an einem Stift 42 geführten Klemmschuh 44 an dem Grundkörper 14 festgelegt ist. Der Klemmschuh 44 kann dabei durch eine Inbusschraube 46 mit einer Klemmkraft beaufschlagt werden. Mit den Stützorganen 38 wird das Brillenglas 12 an der zu dem Grundkörper 13 weisenden Fläche 30 in einem Bereich zwischen dem Rand des Brillenglases und der Achse 22 abgestützt.
Mit den Stützorganen 38 lässt sich erreichen, dass sich ein mit der Trägervorrichtung 10 aufgenommenes Brillenglas 12 nicht oder allenfalls nur sehr wenig plastisch verformt, wenn es in den Bereich der sogenannten Glastemperatur T_G erhitzt wird. Die Glastemperatur T_G von Glasmaterial, aus dem Brillengläser aus Kunststoff hergestellt sind, liegt üblicherweise in der Größenordnung von T_G ≈ 110 ºC. Wenn Glasmaterial in den Bereich der Glastemperatur erhitzt wird, dann hat das zur Folge, dass schon kleinste mechanische Belastungen und das Eigengewicht eine plastische Verformung hervorruft.
Die Ringfeder 40 ist so gestaltet, dass sie sich an ein in der Trägervorrichtung 10 aufgenommenes Brillenglas 12 anschmiegt und an diesem mit einer großen Kontaktzone flächig anliegt. Die Federkraft, mit der das Brillenglas 12 beaufschlagt wird, ist dabei gering. Diese Maßnahme bewirkt, dass der durch den Kontakt der Fläche 30 des Brillenglases 12 mit einem Stützorgan 38 erzeugte Anpressdruck auf der in den Hohlraum 32 weisenden Seite des Brillenglases 12 klein ist. Damit kann erreicht werden, dass, wenn ein in der Trägervorrichtung 10 aufgenommenes Brillenglas 12 im Rahmen eines Veredelungsprozesses einem Thermozyklus bis in die Glastemperatur T_G oder darüber hinaus unterzogen wird, keine von einem Stützorgan 38 hervorgerufene Abdrücke an dem Brillenglas 12 entstehen.
Es sei bemerkt, dass der Kontakt eines Stützorgans mit einem Brillenglas, das einem Thermozyklus unterzogen wird oder das bei Atmosphärenbedingungen, etwa bei einer üblichen Raumtemperatur an dem Brillenglas über einen längeren Zeitraum hinweg anliegt, das Brillenglas aufgrund von Verschmutzung, insbesondere Diffusionsprozessen oder chemischen Reaktionen an einer Brillenglasfläche grundsätzlich kontaminieren kann. Eine solche Kontamination des Brillenglases an einer Brillenglasfläche hat im Allgemeinen zur Folge, dass die betreffende Brillenglasfläche nicht mehr durch Bedampfen oder chemisches Nassbeschichten veredelt werden kann. Ein solches Brillenglas ist dann kostspieliger Ausschuss, der gegebenenfalls auch noch aufwändig entsorgt werden muss.
Das Material der Ringfeder 40 eines Stützorgans 38 ist deshalb so gewählt, dass ein in einer Trägervorrichtung 10 aufgenommenes Brillenglas 12 an der Fläche 32 nicht chemisch kontaminiert wird, wenn das Brillenglas 12 mit der Ringfeder 40 eines Stützorgans 38 in Kontakt ist und einem Thermozyklus unterzogen wird. Insbesondere PTFE ist ein für eine Ringfeder 40 geeignetes Material, mit dem sich eine chemische Kontamination von Brillengläsern vermeiden lässt.
Der Grundkörper 14 hat auf seiner in den Hohlraum 32 weisenden Seite einen Oberflächenabschnitt 49 mit einem Informationsträger 50. Der Informationsträger 50 ist ein Klebestreifen mit einem Data Matrix Code 51. Als Informationsträger 50 in dem Hohlraum 32 der Trägervorrichtung 10 kann aber auch z.B. ein Klebestreifen mit einem Balkencode oder auch ein Chip für Radiofrequenzidentifikation (RFD-Chip) angeordnet werden. Der Informationsträger 50 enthält Informationen über das Brillenglas 12, z.B. die Angabe der Topographie der optisch wirksamen Oberflächen 30, 34 des Brillenglases 12 und Angaben zu einer beabsichtigten oder vorhandenen Beschichtung dieser Flächen. Auf dem Informationsträger 50 kann auch eine laufende Nummer hinterlegt sein, die es ermöglicht, das Brillenglas 12 in einer Fertigungseinrichtung für Brillengläser, in der täglich mehrere zehntausend Brillengläser hergestellt werden, eindeutig zu identifizieren.
Die Anordnung des Informationsträgers 50 auf der in den Hohlraum 32 weisenden Seite des Grundkörpers 14 ermöglicht es, diesen mit einem geeigneten, nicht weiter dargestellten Lesegerät z.B. mit Licht über die Oberfläche 34 durch den Glaskörper des Brillenglases 12 auszulesen.
Von Vorteil ist es, auf dem Informationsträger 50 z.B. Information über die radiale Position r und die z-Position von einem Brillenglas in einer Trägervorrichtung nach einem entsprechenden Vermessen abzuspeichern. Damit lässt sich erreichen, dass die betreffende r- und z-Position eines Brillenglases in einer Fertigungseinrichtung an verschiedenen Behandlungs- und/oder Bearbeitungssystemen nicht jeweils in aufwändigen Messvorgängen erfasst werden muss. In solchen Systemen ist es dann möglich, die Information der r- und z-Position eines Brillenglases 12 durch Auslesen des Informationsträgers 50 mit einem Lesegerät einer Steuereinrichtung zuzuführen, mit der ein Behandlungs- oder Bearbeitungsschritt für eine Fläche 34 des Brillenglases 12 gesteuert wird.
Die 3 zeigt das als Verbindungsorgan von Brillenglas und Grundkörper in dem Trägersystem 10 aus 1 wirkende Klebeband 24. Das Klebeband 24 ist bevorzugt ein Klebeband Typ 3M Thermo-Bond Film 845 der Firma 3M. Dieses Klebeband besteht aus einem Thermoplast, der auf der Grundlage von modifiziertem Polyolefin hergestellt ist. Dieses Klebeband hat eine nach Innen weisende Klebeschicht mit einer Dicke von ca. 0,1mm und eine Banddicke, die etwa 0,08mm beträgt. Als Klebeband 24 in dem Trägersystem 10 eignet sich auch Klebeband des Typs 6263-54 der Fa. Sliontec, das auf einem mittels Dampfabscheiden beschichteten Polyurethan-Film (PET-Film) basiert.
Umfangreiche Versuche haben gezeigt, dass, wenn in der Trägervorrichtung 10 aus 1 das Klebeband 1,6-mal bis 1,95-mal, bevorzugt – wie in der 3 zu sehen – 1,8-mal um den Grundkörper und eine Brillenlinse gelegt ist, eine gute Randsteifigkeit für ein Packungssystem in Form eines in einer Trägervorrichtung 10 aufgenommenen Brillenglases erreicht werden kann. Die Randsteifigkeit kann erhöht werden, indem die Länge des Klebebands 24 beim Umlegen um 3% bis 6% gedehnt wird. Bei einer solchen Dehnung des Klebebands 24 wird zwischen der Randfläche 21 des Brillenglases 12 und der Randfläche 16 des Grundkörpers 14 eine Taillierung ausgebildet.
Die schmale Seite 25 des Klebebands 24 ist an die Oberfläche 34 des Brillenglases 12 tangential stetig angeschlossen. Die schmale Seite 25 des Klebebands 24 ist mit dem Rand 35 der Oberfläche 34 bündig. Wie die Oberfläche 34 des Brillenglases 12 fällt die Höhe der schmalen Seite 25 des Klebebands 24 mit zunehmendem Abstand von der Achse 22 nach außen hin ab. Auf diese Weise wird eine Anordnung geschaffen, die sich insbesondere für das Veredeln der Oberfläche 34 des Brillenglases 12 mittels Spin-Coaten eignet. Wenn das Brillenglas 12 mit dem Klebeband 24 in der Trägervorrichtung 10 so fixiert wird, dass, wie in der 1 zu sehen, der Scheitelpunkt 39 der Oberfläche 34 auf der Achse 22 liegt und die Tangentialfläche der Oberfläche 34 in diesem Punkt horizontal ist, lässt sich erreichen, dass ein Lack durch Auftropfen im Bereich des Scheitelpunkts 39 auf der Oberfläche 34 des Brillenglases 12 unter Rotieren der Trägervorrichtung 10 mit dem Brillenglas 12 um die Achse 22 gleichmäßig verteilt wird.
Ist dagegen der Querschnitt eines in der Trägervorrichtung 10 aufgenommenen Brillenglases 12 nicht rotationssymmetrisch, wird das Brillenglas 12 an einem Grundkörper 14 vorteilhafter Weise so fixiert, dass der in der 1 gezeigte Rand 20 des Brillenglases 12 im Mittel in einer zu der vertikalen Achse 22 senkrechten Ebene liegt.
Die 4 zeigt die Trägervorrichtung 10 mit einem Brillenglas 12 in einer Einrichtung 50 für das Applizieren eines Lacks 52 mittels Spin-Coaten. In der Einrichtung 50 ist die Trägervorrichtung 10 an einer entsprechend dem Pfeil 53 um die Achse 54 rotierenden Welle 56 aufgenommen, die mit einem Zentrierdorn 58 in die Ausnehmung 36 des Grundkörpers 14 eingreift.
An der Welle 56 wird die Trägervorrichtung 10 mit dem Brillenglas 12 um den Scheitelpunkt 39 der Fläche 34 des Brillenglases 12 rotiert. Der aus einem Dosiersystem 60 durch eine Hohlnadel 62 zugeführte Lack wird dabei aufgrund der Wirkung der Fliehkraft auf dem Brillenglas 12 gleichmäßig verteilt. Hierzu wird das in dem Trägersystem 10 aufgenommene Brillenglas 12 mittels der Welle 56 derart rotiert, dass der aus der Hohlnadel 62 auf den Scheitelpunkt 39 der Fläche 34 des Brillenglases 12 aufgetropfte Lack 52 durch die Fliehkräfte nach außen getragen wird. Die Rotationsgeschwindigkeit der Welle 56 wird dabei so eingestellt, dass auf der Oberfläche 34 des Brillenglases 12 eine Schicht 64 mit einer konstanten gleichmäßigen Schichtdicke d_s des Lacks 52 entsteht. Für die gewünschte konstante, gleichmäßige Schichtdicke d_s des Lacks 52 ist es von Bedeutung, dass der flüssige Lack 52 durch die Fliehkräfte über den Rand der Oberfläche 34 des Brillenglases 12 getrieben wird.
Nachfolgend wird anhand der 5a bis 5f die Wirkung der Brillenglas-Rotationsgeschwindigkeit für die Geometrie einer auf ein Brillenglas 12 mittels Spin-Coaten aufgetragenen Lackschicht erläutert.
Die 5a zeigt einen Abschnitt einer Trägervorrichtung 10 mit einem Brillenglas 12, auf dem eine Schicht 64 aus Lack 52 durch Spin-Coaten bei einer sehr niedrigen Rotationsgeschwindigkeit aufgetragen wird, die in einem Bereich zwischen 60 U/min und 100 U/min liegt. Aufgrund dieser niedrigen Rotationsgeschwindigkeit ist der Lack 52 auf der Oberfläche 34 des Brillenglases 12 nicht gleichmäßig verteilt. Das hat zur Folge, dass der Lack 52 die Oberfläche 34 des Brillenglases 12 in den Randzonen nur teilweise abdeckt. Der Rand der auf das Brillenglas 12 aufgetragenen Lackschicht 64 erscheint dann ausgefranst.
In der 5b ist ein Abschnitt einer Trägervorrichtung 10 mit einem Brillenglas 12 gezeigt, auf dem der Lack 52 mittels Spin-Coaten bei einer Rotationsgeschwindigkeit aufgetragen wurde, die größer ist als die Rotationsgeschwindigkeit, die der in der 5a gezeigten Situation entspricht. Hier ist die Rotationsgeschwindigkeit groß genug, dass die gesamte Oberfläche 34 des Brillenglases 34 mit dem Lack 52 überzogen wird. In dem mit dem Pfeil 66 kenntlich gemachten Bereich der Schicht 64 jedoch nimmt deren Dicke d_s keilförmig zu dem Rand 22 des Brillenglases 12 hin zu. An dem Rand 22 des Brillenglases 12 entstehen beim Trocknen des Lacks 52 dann häufig Risse in der Lackschicht 64.
Die 5c zeigt einen Abschnitt einer Trägervorrichtung 10 mit einem Brillenglas 12, auf dem der Lack 52 mittels Spin-Coaten bei einer Rotationsgeschwindigkeit aufgetragen wurde, die größer ist als die Rotationsgeschwindigkeiten für das Spin-Coaten in einer der 5a und 5b entsprechenden Situation. Hier hat die aus einem Lack 52 bestehende Schicht 64 auf der Oberfläche 34 an dem Rand 22 des Brillenglases 12 einen Wulst 68. Ein solcher Wulst 68 hat bei dem Brillenglas 12 eine Einschränkung der nutzbaren Fläche zu Folge, weil der Wulst 68 die optischen Eigenschaften des Brillenglases 12 in den Randzonen beeinträchtigt. In einer Brillenglasfertigung für Brillengläser mit einer positiven Brechkraft kann ein solcher Wulst 68 unerwünschten Ausstoß hervorrufen, weil diese Brillengläser üblicherweise eine Bemaßung haben, die keinen Materialabtrag zulässt und die deshalb erfordert, dass die Güte der optisch wirksamen Flächen auch in den Randzonen hochwertig ist.
Die 5d zeigt einen Abschnitt einer Trägervorrichtung 10 mit einem Brillenglas 12, auf dem der Lack 52 mittels Spin-Coaten bei einer Rotationsgeschwindigkeit aufgetragen wurde, die größer ist als die Rotationsgeschwindigkeit für das Spin-Coaten in der Situation nach 5c. Hier hat die aus einem Lack 52 bestehende Schicht 64 auf der Oberfläche 34 des Brillenglases 12 eine Nase 70, die an dem Rand 22 des Brillenglases 12 über dessen Kante 72 ausgebildet ist. Eine solche Nase 70 beeinträchtigt die Qualität des Brillenglases 12. Sie hat zur Folge, dass an dem Rand 22 des Brillenglases 12 Kontaminationen entstehen können. Dies liegt daran, dass der Lack dort häufig nicht gehärtet ist.
Die 5e zeigt einen Abschnitt einer Trägervorrichtung 10 mit einem Brillenglas 12, auf dem der Lack 52 mittels Spin-Coaten bei einer Rotationsgeschwindigkeit aufgetragen wurde, die größer ist als die Rotationsgeschwindigkeit für das Spin-Coaten in derjenigen Situation, die in der 5d gezeigt ist. Der mittels Spin-Coaten aufgetragene Lack 52 wird hier von dem Brillenglas 12 aufgrund einer übermäßigen Fliehkraft abgeschleudert. Das hat nicht nur einen unerwünschten Verlust von Lack 52 zur Folge, sondern auch, dass die in einer Einrichtung für das Spin-Coaten von Brillengläsern angeordneten Packungssysteme für das Bestrahlen mit UV-Licht verschmutzen und dann in ihrer Funktionalität beeinträchtigt werden.
Die 5f zeigt einen Abschnitt einer Trägervorrichtung 10 mit einem Brillenglas 12, bei dem Lack 52 mittels Spin-Coaten bei einer Rotationsgeschwindigkeit aufgetragen wurde, die geringer ist als die Rotationsgeschwindigkeit für das Spin-Coaten in der Situation nach 5d. Die Rotationsgeschwindigkeit für die Trägervorrichtung 10 in einer Einrichtung für das Spin-Coaten, wie sie die 4 zeigt, ist hier auf die Viskosität und das Schleuderverhalten des Lacks 52 derart abgestimmt, dass der aus einem Dosiersystem in dem Zentrum der Achse der Drehbewegung auf das Brillenglas 12 aufgetragene Lack über den Rand 23 der Oberfläche 34 des Brillenglases 12 auf das Klebeband 24 getrieben wird und erst hier eine Lacknase 74 ausbildet. Durch Abziehen des Klebebands 24 nach Abschluss eines Beschichtungsvorgangs, der auch das Härten von aufgetragenem Lack 52 umfassen kann, entsteht an dem Rand 23 des Brillenglases 12 eine saubere Kante 72 der aufgetragenen Lackschicht 62, ohne dass dabei der Lack 52 mit der Randfläche 21 oder mit der in den Hohlraum weisenden Fläche 30 des Brillenglases 12 in Berührung kommt.
Indem das Klebeband 24 dünn ist, d.h. eine Dicke in der Größenordnung von lediglich 0,1mm hat, was einer Dicke entspricht, die nicht größer ist als die doppelte Dicke einer üblichen Lackschicht, wird erreicht, dass eine Lackschicht beim Abziehen des Klebebands 24 von einem Brillenglas 12 an dessen Rand 22 nicht einreißt.
Mit dem Klebeband 24 wird außerdem vermieden, dass der Lack 42 beim Spin-Coaten nicht an die Außenseite des Brillenglases und die Oberfläche 30 des Brillenglases 12 gelangen kann. Damit lässt sich gewährleisten, dass bei einem beschichteten Brillenglas 12 die aufgetragene Schicht in den Randzonen keine Risse aufweist und hier keine optischen Verzerrungen auftreten. Außerdem kann auf diese Weise gewährleistet werden, dass die Randzonen des Brillenglas-Rohlings nicht minderwertig beschichtet sind.
Die 6 zeigt eine Anlage 80 für das Bestücken einer Trägervorrichtung 10 mit einem Brillenglas 12. Die Anlage 80 hat eine Station 82, in der das Brillenglas 12 mit einem Saugnapf 84 an dem Arm eines Manipulators 86 über einem Grundkörper 14 positioniert wird. In der Station 82 wird das Brillenglas 12 mit dem Grundkörper 14 durch ein Klebeband 24 verbunden, das über einen Manipulator 88 zugeführt wird. Bei dem Umlegen um das Brillenglas 12 und den Grundkörper 14 wird das Klebeband 24 mit einer Zugspannung beaufschlagt, die eine Dehnung des Klebebands 24 hervorruft und die zu einer taillierten Kontur 99 des Klebebands 24 in einer Trägervorrichtung führt.
Die Anlage 80 enthält eine Schneideinrichtung 90, die ein Schneidmesser 91 hat, das mit einem computergesteuerten Antrieb 92 verlagert werden kann. Mit dem Schneidmesser 91 wird das Klebeband 24 an einer Trägervorrichtung 10 aufgrund des mit einer optischen Messeinrichtung 96 erfassten Verlaufs eines Randes 35 der Fläche 34 des Brillenglases 12 zugeschnitten.
Für das Zuschneiden wird das Schneidmesser 91 mittels des Antriebs 92 an die Fläche 34 des Brillenglases 12 tangential angelegt. Die Schneidkante des Schneidmessers 91 wird dabei relativ zu dem Brillenglas 12 um eine Achse 87 des Manipulators rotatorisch bewegt. Die Schneidkante des Schneidmessers 91 liegt dabei in einer zu der Fläche 34 des Brillenglases 12 tangentialen Ebene. Hierdurch wird das Klebeband 24 so zugeschnitten, dass sich die schmale Seite 25 des Klebebands 24 an die Fläche 34 des Brillenglases 12 mit dem Verlauf einer an dem Brillenglas 12 anliegenden, zu der Achse 22 radialen Tangente 37 an die Fläche 34 des Brillenglases 12 stetig anschließt. Mit dem Klebeband 24 wird die Fläche des seitlichen Randes 21 des Brillenglases 12 dann vollständig abgedeckt. Zu dem Rand 35 der Fläche 34 des Brillenglases 12 ist das Klebeband 24 exakt bündig. Dabei ist das Klebeband 24 an das Brillenglas 12 mit einer nach außen abfallenden schrägen Kante angeschlossen.
Die Anlage 80 ermöglicht es insbesondere, den seitlichen Rand von Brillengläsern, bei denen die Höhe h des Randes 35 der Fläche 34 in Bezug auf die Ebene 98 der Grundfläche 15 des Grundkörpers 14 der Trägervorrichtung an dem Umfang dieser Fläche variiert, mit dem Klebeband 24 derart zu versiegeln, dass der seitliche Rand 21 des Brillenglases 12 mit dem Klebeband 24 vollständig abgedeckt und an den Rand 35 der Fläche 34 des Brillenglases 12 bündig anschließt.
Die 7 ist eine schematische Ansicht einer Anlage 100 für das Veredeln eines Brillenglases 12 durch chemisches Nassbeschichten. Die Anlage 100 enthält 24 Prozessstationen 102–148, durch die ein Packungssystem 11 mit einem Brillenglas 12, das in einer Trägervorrichtung 10 aufgenommen ist, mit einem Fördersystem 150 in der mit den Pfeilen 151 angedeuteten Richtung bewegt werden kann. Das Packungssystem 11 aus Brillenglas 12 und Trägervorrichtung 10 wird der Anlage 100 durch ein Tor 152 zugeführt. Von dem Tor 152 bewegt das Fördersystem 150 das Packungssystem 11 in eine als Reinigungsstation 102 ausgebildete Prozessstation. In der Reinigungsstation 102 wird das Substrat der Oberfläche 34 des Brillenglases 12 mit einem aus einem Dosiersystem 156 zugeführten Reinigungsmedium gereinigt. Aus dieser wird das Packungssystem 11 mit dem Fördersystem 150 in eine Prozessstation 104 bewegt, in der das Brillenglas 12 mit T ≈ 40 °C warmen, vollentsalztem deionisiertem Wasser gespült wird, das eine Spülvorrichtung 158 zur Verfügung stellt. In einer als Polierstation 106 ausgebildeten Prozessstation wird die Oberfläche 34 eines Brillenglases 12 dann anschließend mit einem Polierwerkzeug 160 unter Zuführen von Reinigungsmedium 162 poliert. Darauf wird das Brillenglas 12 in einer Prozessstation 108 von Neuem mit T ≈ 40 °C warmem, vollentsalztem deionisiertem Wasser gespült. Das Fördersystem 150 bewegt das Packungssystem 11 darauf in eine Prozessstation 110 für das mechanische Bürsten der Oberfläche 34 mit einem Bürstenwerkzeug 163 in einem Reinigungsmedium 162. In der Prozessstation 112 wird das in der Trägervorrichtung 10 aufgenommene Brillenglas 12 dann erneut mit Wasser gespült, das über eine Spülvorrichtung 158 zugeführt wird. Im Anschluss daran wird das Packungssystem 11 in eine Prozessstation 114 bewegt, in der das Substrat der Oberfläche 34 des Brillenglases 12 mit 50%-tiger KOH-Lauge aktiviert wird. In einer Prozessstation 116 wird das Brillenglas 12 darauf wieder wie in der Prozessstation 112 mit T ≈ 40 °C warmen, vollentsalztem deionisiertem Wasser gespült, das eine Spülvorrichtung 158 bereitstellt. Aus der Prozessstation 116 wird das Packungssystem 11 mit dem Brillenglas 12 mittels des Fördersystems 150 dann in eine Prozessstation 118 für das Hochdruckreinigen der Oberfläche 34 des Brillenglases 12 transportiert. Die Prozessstation 118 enthält hierzu ein Düsensystem 165, das mit einem hohen Druck P, der in der Größenordnung P = 120 bar oder darüber beaufschlagtes T ≈ 40 °C warmes, vollentsalztes deionisiertes Wasser bereitstellt, um damit die Oberfläche 34 von dem Brillenglas 12 zu beaufschlagen. Entsprechend dem Pfeil 151 bewegt das Fördersystem 150 in der Anlage 100 dann das aus einem Brillenglas 12 in der Trägervorrichtung 10 gebildete Packungssystem 11 in eine Prozessstation 120, in der die Oberfläche 34 des Brillenglases 12 mit einem warmen Luftstrom 167 aus einem Düsensystem 166 getrocknet wird.
Nach dem Trocknen wird das Brillenglas 12 in der Prozessstation 122 von einem Messsystem 168 mit Laserlicht 170 vermessen. Mit dem Messsystem 170 wird hier die Topografie der Hüllfläche des Brillenglases 12, d.h. die Topografie von dessen Oberfläche 34 bestimmt und die z-Höhenfunktion 172 des Brillenglases 12 in Bezug auf die Grundfläche 174 des Grundkörpers 14 der Trägervorrichtung 10 ermittelt. Nach dem Vermessen in der Prozessstation 122 wird das Brillenglas 12 in der Prozessstation 124 mit Haftvermittler 174 grundiert, der mit einem nicht weiter dargestellten Dosiersystem bereitgestellt wird. In einer Prozessstation 126 wird der Haftvermittler 174 dann mit einer laminaren Strömung 176 in Form von konditionierter Luft, deren Feuchtigkeitsgehalt und Temperatur definiert eingestellt ist, aus einem Düsensystem 178 getrocknet. Das Fördersystem 150 bewegt ein Packungssystem 11 dann in eine Prozessstation 128, in der auf die Oberfläche 34 des Brillenglases 12 ein Funktionslack 180 durch Tauchlackieren in einem Lackbad 182 appliziert wird. Nach dem Applizieren des Funktionslacks 180 wird die applizierte Lackschicht in einer Prozessstation 130 darauf mit UV-Licht 184 aus einer Bestrahlungseinrichtung 186 gehärtet. Die Wellenlänge λ des UV-Lichts 184 liegt in dem Bereich 360nm ≤ λ ≤ 420nm. In einer Prozessstation 132 wird das Brillenglas 12 anschließend mit Umluft aus einem Umwälzsystem 188 beaufschlagt, um die entsprechende Lackschicht auf dem Brillenglas 12 bei einer Temperatur T in einem Bereich 90°C ≤ T ≤ 130°C damit nachzuhärten.
Mit dem Fördersystem 150 wird das Packungssystem 11 dann von der Prozessstation 132 in eine Prozessstation 134 verlagert, in der die Oberfläche 34 des Brillenglases 12 mit Hochspannung U in der Größenordnung U = 40 kV aus einem Hochspannungssystem 190 beaufschlagt wird, um damit den auf dem Brillenglas in der Prozessstation 128 applizierten Funktionslack zu aktivieren. In einer auf die Prozessstation 134 folgende Prozessstation 136 wird die Oberfläche des Brillenglases 12 darauf wie in der Prozessstation 114 mit 50%-tiger KOH-Lauge aktiviert, um anschließend in den Prozessstationen 138 und 140 sowie 142 behandelt zu werden, die den Prozessstationen 116, 118 und 120 entsprechen.
Das Fördersystem 150 bewegt das Packungssystem 11 schließlich in eine Prozessstation 144 und positioniert das in der Trägervorrichtung aufgenommene Brillenglas 12 auf einer angetriebenen Spindel 192 einer Einrichtung 194 für das Spin-Coaten unter einem Dosiersystem 196 für einen Schutzlack 198. Der in der Prozessstation 144 mittels Spin-Coaten applizierte Schutzlack 198 wird in einer Prozessstation 146 darauf mit IR-Licht bei einer Temperatur T gehärtet, die in dem Bereich 50°C ≤ T ≤ 80°C liegt. In einer Prozessstation 148, deren Aufbau demjenigen der Prozessstation 132 entspricht, wird der Schutzlack 198 mit Umluft bei einer Temperatur T in einem Bereich 90°C ≤ T ≤ 130°C wiederum nachgehärtet.
Mit dem Fördersystem 150 wird das in der Anlage 100 veredelte Brillenglas 12 mit der Trägervorrichtung 10 durch ein Tor 200 an eine nicht weiter dargestellte Puffereinrichtung abgegeben, der die entsprechenden Brillengläser mit Trägervorrichtungen dann entnommen werden können, um damit weitere Bearbeitungsschritte durchzuführen.
Die 8 ist ein Teilschnitt eines beschichteten Brillenglases 12 in einer erfindungsgemäßen Trägervorrichtung 10. Auf der Oberfläche 34 des Brillenglases 12 befindet sich eine Schicht 204 eines sogenannten Primers, die als Haftschicht wirkt. Auf der Schicht 204 befindet sich eine Schicht 206 aus einem photochromen Material. Die Schicht 206 ist mit einer Schicht 208 aus Hartlack überzogen, auf der sich eine Antireflexschicht 210 befindet. Auf der Antireflexschicht 210 ist eine hydrophobe Schicht 212 angeordnet. Auf der hydrophoben Schicht 212 befindet sich eine Antibeschlagschicht 214. Die Schichten 204 bis 213 auf der Oberfläche 34 des Brillenglases sind mittels chemischem Nassbeschichten hergestellt, wie es in der vorstehend anhand von 7 beschriebenen Anlage bei einem in einer Trägervorrichtung 10 aufgenommenen Brillenglas 12 durchgeführt werden kann. Die in den Hohlraum 32 weisende Oberfläche 30 des Brillenglases 12 in der Trägervorrichtung 10 ist mit einer Schicht 216 eines Primers überzogen, die wie die Schicht 204 als Haftschicht wirkt. Auf die Schicht 216 ist eine Schicht 218 mit Hartlack aufgetragen. Die Schicht 218 ist mit einer Antireflexschicht 220 überzogen, auf der sich eine hydrophobe Schicht 222 und eine Antibeschlagschicht 224 befindet. Mit der Trägervorrichtung 10 ist es möglich, die Oberfläche 34 des Brillenglases 12 durch chemisches Nassbeschichten zu veredeln, wenn die Oberfläche 30 des Brillenglases 12 bereits fertig beschichtet ist. Die Trägervorrichtung 10 ermöglicht das Aufnehmen eines Brillenglases 12 in der Weise, dass die seitliche Randfläche 26 eines Brillenglases 12 und die in den Hohlraum 32 der Trägervorrichtung 10 weisende Seite 30 des Brillenglases vor einer Kontamination in Behandlungs- bzw. Bearbeitungsprozessen der Oberfläche 34 des Brillenglases 12 geschützt ist.
Die 9 zeigt eine Trägervorrichtung 310 mit einem Spannring 324 für das Festlegen eines Brillenglases 312 an einem Grundkörper 314. Soweit der Aufbau der Trägervorrichtung 310 dem anhand der 1 bis 3 beschriebenen Aufbau der Trägervorrichtung 10 entspricht, sind die Baugruppen der Trägervorrichtung 310 mit in Bezug auf die 1, 2 und 3 um die Zahl 200 erhöhten Bezugszeichen versehen. Anders als das in der Trägervorrichtung 10 aus 1 aufgenommene Brillenglas 12 ist das Brillenglas 312 in der Trägervorrichtung 312 ein Brillenglas mit einer positiven Brechkraft.
Der Spannring 324 ist ein Verbindungsorgan, mit dem das Brillenglas 312 an den Grundkörper 314 der Trägervorrichtung 310 angeschlossen ist. Der Spannring 324 besteht aus einem elastischen Kunststoff, z.B. aus thermoplastischem Elastomer oder aus PTFE.
Der Spannring 324 ist mit einem T-förmigen Querschnittsprofil ausgebildet und hat einen Abschnitt 328, der an einer seitlichen Randfläche 326 des Brillenglases 312 kraftschlüssig anliegt. Der Spannring 324 weist einen Abschnitt 329 auf, der den seitlichen Rand 315 des Grundkörpers 314 umgibt. Mit dem Spannring 324 ist der seitliche Rand 321 des Brillenglases 312 dann vollständig abgedeckt.
Der Spannring 327 hat eine Stirnfläche 325, die sich an die dem Grundkörper 314 abgewandte Fläche 334 eines in der Trägervorrichtung 310 aufgenommenen Brillenglases 312 stetig anschließt. Das in der Trägervorrichtung 310 aufgenommene Brillenglas 312 bildet mit der zu dem Grundkörper 314 weisenden Fläche 330, dem Spannring 324 und dem Grundkörper 314 einen abgedichteten Hohlraum 332.
In der Trägervorrichtung 310 ist die seitliche Randfläche 326 und die Fläche 330 des Brillenglases 312 damit vor einer Kontamination durch Substanzen geschützt, mit der die Oberfläche 334 des Brillenglases 312 in Fertigungsund Veredelungsprozessen in einer Fertigungseinrichtung für Brillengläser beaufschlagt wird.
Die 10 zeigt eine Trägervorrichtung 410, die es ermöglicht, ein in der Trägervorrichtung 410 aufgenommenes Brillenglas, das als Negativlinse 412` oder als Positivlinse 412`` gestaltet sein kann, mit einem durch den Hohlraum 432 geführten Fluidstrom zu kühlen, während die Oberfläche 434`, 434`` z.B. durch Härten einer chemischen Nassbeschichtung veredelt wird. Soweit der Aufbau der Trägervorrichtung 410 dem anhand der 1 bis 3 beschriebenen Aufbau der Trägervorrichtung 10 entspricht, sind die Baugruppen der Trägervorrichtung 410 mit in Bezug auf die 1, 2 und 3 um die Zahl 400 erhöhten Bezugszeichen versehen. Die Trägervorrichtung 410 einhält ebenfalls ein Verbindungsorgan 424`, 424`` für das Verbinden eines Grundkörpers 414 mit dem Brillenglas 412, das als ein Kunststoff-Klebeband 424` oder ein Spannring 424`` ausgebildet sein kann.
Der Grundkörper 414 der Trägervorrichtung 410 hat eine als Schnittstelle wirkende Aufnahme 436 für eine rotierbare Welle 446 mit einem Fluidkanal 448. Die rotierbare Welle 446 bildet eine Aufnahmeeinheit in einer Prozessstation einer nicht weiter dargestellten Fertigungseinrichtung für Brillengläser.
In der Aufnahme gibt es eine Nut 437 für das Eingreifen eines an einer Welle 446 angeordneten Dichtungsrings 447. In dem Grundkörper 414 ist eine Öffnung 415 ausgebildet, über die ein in der Welle 446 ausgebildeter Fluidkanal 448 mit dem Inneren des Hohlraums 432 der Trägervorrichtung verbunden werden kann. Der Grundkörper 414 ist weiter mit in Bezug auf die Achse 424 radial versetzt angeordneten Öffnungen 417 versehen. Indem der Fluidkanal 448 der rotierbaren Welle 446 mit einem gasförmigen oder flüssigen Fluid beaufschlagt wird, das unter Druck steht, kann in dem Hohlraum 432 eine den Pfeilen 419, 421 entsprechende Strömung ausgebildet werden, die z.B. ermöglicht, Wärme von der in das Innere des Hohlraums 432 weisenden Fläche 430`, 430`` des Brillenglases 412 abzutransportieren. Es sei bemerkt, dass es grundsätzlich auch möglich ist, durch die Öffnungen 417 in dem Grundkörper 414 ein gasförmiges Fluid, z.B. Luft, durch den in der Welle 446 ausgebildeten Fluidkanal 448 anzusaugen, um ein in der Trägervorrichtung 410 aufgenommenes Brillenglas 412`, 412`` zu kühlen.
Die 11 zeigt eine Trägervorrichtung 510, die einen Grundkörper 514 hat, der eine Schnittstelle mit einem selbstschließenden Überdruckventil 515 aufweist, durch welches der Hohlraum 532 in der Trägervorrichtung 510 in einer Füllstation mit einem in die Aufnahme 536 ragenden Anschlusselement mit flüssigem oder gasförmigem fluiden Medium beaufschlagt werden kann, das unter Druck steht. In der Trägervorrichtung 510 wirkt der Hohlraum 502 als ein mit Überdruck beaufschlagtes Fluidvolumen.
Soweit der Aufbau der Trägervorrichtung 310 dem anhand der 1 bis 3 beschriebenen Aufbau der Trägervorrichtung 10 entspricht, sind die Baugruppen der Trägervorrichtung 510 mit in Bezug auf die 1, 2 und 3 um die Zahl 400 erhöhten Bezugszeichen versehen.
Das Überdruckventil 515 ist als ein Kugelventil ausgebildet, das eine Ventilkugel 517 aufweist, die in einem Ventilraum 519 verlagert werden kann. Ein in dem Hohlraum 532 vorhandener Überdruck presst die Ventilkugel 517 in einen Ventilsitz 519. Wird dagegen an die Öffnung 521 des Grundkörpers 514 ein Druck angelegt, der größer ist als der Druck in dem Hohlraum 542, so wird die Ventilkugel 517 von ihrem Ventilsitz 519 angehoben, was zur Folge hat, dass dann fluides Medium durch die Öffnung 521 und in dem Überdruckventil ausgebildete Fluidkanäle 523, 525 fluides Medium in das Innere des Hohlraums 532 gelangen kann.
Indem der Hohlraum 532 mit einem fluiden Medium beaufschlagt wird, das unter Druck steht, wird ein Stützorgan geschaffen, das in der Trägervorrichtung 510 das Brillenglas 512`, 512`` an seiner in den Hohlraum 532 weisenden Fläche 530`, 530`` mit einer Stützkraft beaufschlagt, die das Brillenglas 512`, 512``, wenn es thermisch belastet wird, stabilisiert, etwa in einem Thermozyklus oder beim Härten einer mit chemischem Nassbeschichten aufgetragenen Lackschicht durch Bestrahlen mit UV-Licht.
Die 12 zeigt eine Trägervorrichtung 610 für ein Brillenglas, das als Negativlinse 612` oder als Positivlinse 612`` gestaltet sein kann. Soweit der Aufbau der Trägervorrichtung 710 dem anhand der 1 bis 3 beschriebenen Aufbau der Trägervorrichtung 10 entspricht, sind die Baugruppen der Trägervorrichtung 610 mit in Bezug auf die 1, 2 und 3 um die Zahl 500 erhöhten Bezugszeichen versehen. Die Trägervorrichtung 610 einhält ebenfalls ein Verbindungsorgan für das Verbinden eines Grundkörpers 614 mit dem Brillenglas 612`, 612``, das als ein Kunststoff-Klebeband 624` oder ein Spannring 624`` ausgebildet sein kann. In dem Hohlraum 624 gibt es ein Stützorgan 625 in Form einer Feder mit einem aus PTFE bestehenden Federkörper. Die Feder 625 hat einen ebenen Abschnitt 627, der auf einer in den Hohlraum 632 weisenden Fläche 649 des Grundkörpers 14 aufliegt, an dem mehrere Federzungen 629 ausgebildet sind, die sich spinnenbeinartig in den Hohlraum erstrecken und mit einem an der Fläche 630, 630`` anliegenden konvex gebogenen Abschnitt 631 das Brillenglas 612`, 612`` abstützen.
Wie mit den Stützorganen 38 der Trägervorrichtung 10 in 1 kann mit dem Stützorgan 625 gewährleistet werden, dass sich ein an der Trägervorrichtung 610 aufgenommenes Brillenglas 612`, 612`` nicht oder allenfalls nur sehr wenig plastisch verformt, wenn es in den Bereich der sogenannten Glastemperatur T_G erhitzt wird.
Die 13 zeigt eine weitere Trägervorrichtung 710 für ein Brillenglas, das als Negativlinse 712` oder als Positivlinse 712`` gestaltet sein kann. Soweit der Aufbau der Trägervorrichtung 710 dem anhand der 1 bis 3 beschriebenen Aufbau der Trägervorrichtung 10 entspricht, sind die Baugruppen der Trägervorrichtung 710 mit in Bezug auf die 1, 2 und 3 um die Zahl 600 erhöhten Bezugszeichen versehen. Die Trägervorrichtung 710 enthält ebenfalls ein Verbindungsorgan für das Verbinden eines Grundkörpers 714 mit dem Brillenglas 712`, 712``. Das Verbindungsorgan kann als Kunststoff-Klebeband 724` oder als Spannring 724`` ausgebildet sein. In dem Hohlraum 724 gibt es eine Vielzahl von mit der Kraft einer mechanischen Federeinrichtung 725 oder einer pneumatischen Federeinrichtung 727 beaufschlagte, nach Art eines Stößels ausgebildete Stützkörper 729, die eine mit Teflon beschichtete zylindrische Mantelfläche 731 mit einer abgerundeten Kuppel 733 haben. Die mechanische Federeinrichtung 725 enthält eine Schraubenfeder. Die pneumatische Federeinrichtung 727 hat einen in einer zylindrischen Bohrung 733 aufgenommenen Kolben 735 mit einem Dichtungsring 737, der mit einem Gaspolster 739 zusammenwirkt. Es ist möglich, die Trägervorrichtung 710 anstatt als mechanische oder pneumatische Federeinrichtung auszubilden, die Federeinrichtung auch insbesondere als hydraulische Federeinrichtung zu gestalten.
Die Stützkörper 729 sind in dem Grundkörper 914 linear geführt. Sie können in einer dem Doppelpfeil 715 entsprechenden Richtung relativ zu dem Grundkörper 714 verlagert werden. Mit der mechanischen bzw. pneumatischen Federeinrichtung 725, 727 wirken die Stützkörper 729 als ein Stützorgan, mit dem das Brillenglas 712`, 712`` an seiner zu dem Grundkörper 714 weisenden Seite Fläche 730`; 730`` an dem Grundkörper 714 abgestützt wird.
Wie mit den Stützorganen 38 bei der Trägervorrichtung 10 in 1 kann damit gewährleistet werden, dass sich ein in der Trägervorrichtung 710 aufgenommenes Brillenglas 712`, 712`` nicht oder allenfalls nur sehr wenig plastisch verformt, wenn es in den Bereich der sogenannten Glastemperatur T_G erhitzt wird.
Die 14 zeigt eine Trägervorrichtung 810 für ein Brillenglas, das als Negativlinse 812` oder als Positivlinse 812`` gestaltet sein kann. Soweit der Aufbau der Trägervorrichtung 810 dem anhand der 1 bis 3 beschriebenen Aufbau der Trägervorrichtung 10 entspricht, sind die Baugruppen der Trägervorrichtung 810 mit in Bezug auf die 1, 2 und 3 um die Zahl 800 erhöhten Bezugszeichen versehen. Die Trägervorrichtung 810 enthält ebenfalls ein Verbindungsorgan für das Verbinden eines Grundkörpers 814 mit dem Brillenglas 812`, 812``. Das Verbindungsorgan kann als Kunststoff-Klebeband 824` oder als Spannring 824`` ausgebildet sein. In dem Hohlraum 832 gibt eine Vielzahl von aus Kunststoff, vorzugsweise Teflon bestehenden Hohlkörpern 825, die eine als Faltenbalg gestaltete Wandung 827 aufweisen. Die Hohlkörper 825 haben einen Anschlussabschnitt 829, mit dem diese an den Grundkörper 814 der Trägervorrichtung 810 festgeklebt sind. Die Hohlkörper 825 sind mit einem Aufnahmeabschnitt 831 ausgebildet, an dem ein in der Trägervorrichtung 810 aufgenommenes Brillenglas 812`, 812`` mit der zu dem Grundkörper 814 weisenden Fläche 830`, 830`` anliegt. Die Hohlkörper 825 wirken als Stützorgan für ein in der Trägervorrichtung 810 aufgenommenes Brillenglas 812`, 812``. Sie sind in der Richtung der Achse 822 elastisch verformbar, wobei sie eine Federwirkung entfalten.
Wie mit den Stützorganen 38 bei der Trägervorrichtung 10 in 1 kann mit den Hohlkörpern 825 gewährleistet werden, dass sich ein in der Trägervorrichtung 810 aufgenommenes Brillenglas 812`, 812`` nicht oder allenfalls nur sehr wenig plastisch verformt, wenn es in den Bereich der sogenannten Glastemperatur T_G erhitzt wird.
Die 15 zeigt eine Trägervorrichtung 910 für ein Brillenglas, das als Negativlinse 912` oder als Positivlinse 912`` gestaltet sein kann. Soweit der Aufbau der Trägervorrichtung 910 dem anhand der 1 bis 3 beschriebenen Aufbau der Trägervorrichtung 10 entspricht, sind die Baugruppen der Trägervorrichtung 910 mit in Bezug auf die 1, 2 und 3 um die Zahl 900 erhöhten Bezugszeichen versehen. Die Trägervorrichtung 910 enthält ebenfalls ein Verbindungsorgan für das Verbinden eines Grundkörpers 914 mit dem Brillenglas 912`, 912``. Das Verbindungsorgan kann als Kunststoff-Klebeband 924` oder als Spannring 924`` ausgebildet sein. In dem Hohlraum 932 gibt es ein Stützorgan in Form eines Gelkissens 925, das eine Hülle 927 hat, die mit einem Gelmaterial 929 befüllt ist. Das Gelmaterial 929 ist ein feindispersives System, das eine feste und eine flüssige Phase enthält. Die feste Phase hat die Wirkung eines Schwammes, dessen Poren durch eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgefüllt sind. Das Gelmaterial 929 kann z.B. Agar-Agar sein. Als Gelmaterial eignen sich aber insbesondere auch mit Wasser vermischte quellende Acrylpolymerkristalle.
Bei Anordnen des Brillenglases in der Trägervorrichtung 910 wird die dem Brillenglas zugewandte Seite des Gelkissens 921 an die Topografie der in den Hohlraum weisenden Fläche 930`, 930`` des Brillenglases angepasst. Damit wird erreicht, dass das Brillenglas an der in den Hohlraum weisenden Fläche 930`, 930`` flächig abgestützt wird. Das Gelmaterial 929 in dem Gelkissen 925 kann insbesondere ein magnetostriktives Gelmaterial sein, das bei Beaufschlagen mit einem Magnetfeld erstarrt. Durch Anlegen eines Magnetfelds an die Trägervorrichtung 910 ist es z.B. möglich, die Stützkraft für ein in der Trägervorrichtung 910 aufgenommenes Brillenglas zu variieren, wenn dieses in einem Veredelungsprozess einem Thermozyklus unterzogen wird.
Die 16 zeigt eine Trägervorrichtung 1010 für ein Brillenglas, das als Negativlinse 1012` oder als Positivlinse 1012`` gestaltet sein kann. Soweit der Aufbau der Trägervorrichtung 1010 dem anhand der 1 bis 3 beschriebenen Aufbau der Trägervorrichtung 10 entspricht, sind die Baugruppen der Trägervorrichtung 1010 mit in Bezug auf die 1, 2 und 3 um die Zahl 1000 erhöhten Bezugszeichen versehen. Die Trägervorrichtung 1010 enthält ebenfalls ein Verbindungsorgan für das Verbinden eines Grundkörpers 1014 mit dem Brillenglas 1012`, 1012``. Das Verbindungsorgan kann als Kunststoff-Klebeband 1024` oder als Spannring 1024`` ausgebildet sein. In dem Hohlraum 1032 gibt es ein Kugelkissen 1025, das als Stützorgan wirkt, mit dem das Brillenglas 1012`, 1012`` in der Trägervorrichtung 1010 an dem Grundkörper 1014 abgestützt ist. Das Kugelkissen 1025 hat eine Hülle 1027, die mit eine Vielzahl von Kugeln 1029 aus Kunststoff oder Metall, insbesondere Edelstahl befüllt ist. In der Hülle 1027 gibt es eine Öffnung für ein in den Grundkörper 1014 integriertes Ventil 1031. Das Ventil 1031 hat einen Ventilkörper 1033, in dem ein Schließelement in Form einer Ventilkugel 1035 zwischen einer ersten und einer zweiten Schließstellung zwischen einem Ventilsitz 1037 und einem Ventilsitz 1039 verlagert werden kann. In der ersten Schließstellung, bei der, wie in der 16 zu sehen ist, die Ventilkugel 1035 in dem Ventilsitz 1037 positioniert ist, wird mittels des Ventils 1031 ein in dem Kugelkissen 1031 aufgenommenes Gasvolumen zurückgehalten, das gegenüber der Atmosphäre mit einem Überdruck beaufschlagt ist. Ein solches Gasvolumen in dem Kugelkissen 1031 bewirkt, dass dieses gut deformierbar ist, so dass es sich bei Anordnen eines Brillenglases in der Trägervorrichtung 1010 an die in den Hohlraum 1032 weisende Fläche 1030`, 1030`` des Brillenglases anschmiegt. Wenn das Brillenglas in der Trägervorrichtung 1010 positioniert ist, kann dann durch Absaugen des in dem Kugelkissen 1031 aufgenommenen Gasvolumens, indem das in dem Grundkörper 1014 ausgebildete Ventil 1031 an eine nicht weiter dargestellte Saugeinrichtung angeschlossen wird, in dem Kugelkissen 1031 ein Unterdruck erzeugt werden. Ein solcher Unterdruck hat zur Folge, dass die Kugeln 1029 in dem Kugelkissen eng aneinandergepresst werden. Hierdurch kann dieses in der Form erstarrt werden, in der es in dem zu dem Brillenglas 1012 weisenden Bereich eine der Topografie der Flächen 1030`, 1030`` entsprechende Form aufweist. Durch einen in dem Kugelkissen 1031 erzeugten Unterdruck wird die Ventilkugel 1035 in dem Ventilsitz 1039 in der zweiten Schließstellung gehalten. Hierdurch wird gewährleistet, dass ein in dem Kugelkissen 1031 erzeugter Unterdruck bestehen bleibt, wenn das Brillenglas z.B. einem Veredelungsprozess unterzogen wird.
Die 17 zeigt eine Trägervorrichtung 1110 für ein Brillenglas, das als Negativlinse 1112` oder als Positivlinse 1112`` gestaltet sein kann. Soweit der Aufbau der Trägervorrichtung 1110 dem anhand der 1 und 2 beschriebenen Aufbau der Trägervorrichtung 10 entspricht, sind die Baugruppen der Trägervorrichtung 1110 mit in Bezug auf die 1 und 2 um die Zahl 1100 erhöhten Bezugszeichen versehen. Die Trägervorrichtung 1110 enthält ebenfalls ein Verbindungsorgan für das Verbinden eines Grundkörpers 1114 mit dem Brillenglas 1112`, 1112``. Das Verbindungsorgan kann als Kunststoff-Klebeband 1124` oder als Spannring 1124`` ausgebildet sein. In dem Hohlraum 1132 gibt es eine Vielzahl Kunststoffkörper 1125, die als Stützorgan wirken und das in der Trägervorrichtung 1110 aufgenommene Brillenglas 1112`, 1112`` an dem Grundkörper 1114 abstützen. Die Kunststoffkörper 1125 sind in vertieften Abschnitten 1127 angeordnet, die auf der in den Hohlraum 1132 weisenden Seite des Grundkörpers 1114 ausgebildet sind. Die Kunststoffkörper 1125 sind aus UV-Kleber hergestellt, der nach einem Anordnen eines Brillenglases in der Trägervorrichtung 1110 durch Beaufschlagen mit UV-Licht durch das Brillenglas hindurch gehärtet wird. Für das Aufnehmen in der Trägervorrichtung 1110 wird ein Brillenglas dabei gegen Kleberaupen aus UV-Kleber gedrückt, die auf die vertieften Abschnitte 1127 des Grundkörpers aufgetragen sind. Anschließend wird das Brillenglas mit dem Kunststoff-Klebeband 1124` oder mit dem Spannring 1124`` an dem Grundkörper 1114 festgelegt.
Die 18 zeigt ein als Beschichtungseinrichtung ausgebildetes Brillenglas-Bearbeitungssystem 1200 für das Spritzbeschichten. In dem Bearbeitungssystem 1200 ist ein als Positivlinse 1212‘ oder als Negativlinse 1212‘‘ gestaltetes Brillenglas mit einer Trägervorrichtung 1210 gehalten. Soweit der Aufbau der Trägervorrichtung 1210 dem anhand der 1 bis 3 beschriebenen Aufbau der Trägervorrichtung 10 entspricht, sind die Baugruppen der Trägervorrichtung 1210 mit in Bezug auf die 1, 2 und 3 um die Zahl 1200 erhöhten Bezugszeichen versehen.
Die Trägervorrichtung 1210 ist in dem Bearbeitungssystem an eine in der Richtung des Doppelpfeils 1207 verlagerbare Spindel 1217 angeschlossen, die ein als Saugnapf ausgebildetes Kupplungsorgan 1241 hat. Das Kupplungsorgan 1241 nimmt die Trägervorrichtung 1210 an einem an dem Grundkörper 1214 ausgebildeten Anschlussorgan 1236 auf. Das Anschlussorgan 1236 ist eine Ausnehmung für den Saugnapf 1241, mit dem das Trägersystem 1210 unter Einwirkung von Unterdruck an der Spindel 1217 festgelegt werden kann. Das Bearbeitungssystem 1200 hat einen Fluidbehälter 1202 mit einer Leitung 1204 für ein Beschichtungsfluid 1206, in der mehrere Düsen 1208 ausgebildet sind. Das Beschichtungsfluid 1206 in der Leitung 1204 ist mit einem definierten Druck beaufschlagt, um damit aus der Düse 1208 austretende Fluidstrahlen 1211 zu erzeugen, die auf die Fläche 1234‘, 1234‘‘ des Brillenglases 1212‘, 1212‘‘ gerichtet sind, um auf die Fläche 1234‘, 1234‘‘ eine Fluidschicht aufzutragen. Die Fläche 1234‘, 1234‘‘ des Brillenglases 1212‘, 1212‘‘ in der Trägervorrichtung 1210 ist eine optisch wirksame Fläche, die eine konkave Form hat. In einer Brille ist diese Fläche dem Auge eines Brillenträgers abgewandt.
Damit die auf das Brillenglas 1212‘, 1212‘‘ in dem Brillenglas-Bearbeitungssystem 1200 aufgetragene Fluidschicht an der Fläche 1234‘, 1234‘‘ mit einer gleichmäßigen Schichtdicke anhaftet, wird die Trägervorrichtung 1210 an der Spindel 1217 entsprechend dem Pfeil 1213 um eine durch den Scheitelpunkt 1239‘, 1239‘‘ verlaufende Drehachse 1231 rotiert, um das Beschichtungsfluid 1206 dabei unter der Einwirkung der Fliehkraft zu dem Rand 1221‘, 1221‘‘ des Brillenglases 1212‘ 1212‘‘ zu treiben. Das Beschichtungsfluid 1206 in dem Brillenglas-Bearbeitungssystem 1200 wird dabei mit einer nicht weiter dargestellten Pumpeinrichtung entsprechend der mit den Pfeilen 1201, 1203 angedeuteten Strömungsrichtung durch eine Leitung 1205 und die Leitung 1204 umgewälzt.
Die 19 zeigt ein als Beschichtungseinrichtung ausgebildetes Brillenglas-Bearbeitungssystem 1300 für das Spritzbeschichten. In dem Bearbeitungssystem 1300 ist eine als Positivlinse 1312‘ oder als Negativlinse 1312‘‘ gestaltetes Brillenglas mit einer Trägervorrichtung 1310 gehalten. Soweit der Aufbau der Trägervorrichtung 1310 dem anhand der 1 bis 3 beschriebenen Aufbau der Trägervorrichtung 10 entspricht, sind die Baugruppen der Trägervorrichtung 1310 mit in Bezug auf die 1, 2 und 3 um die Zahl 1300 erhöhten Bezugszeichen versehen.
Die Trägervorrichtung 1310 ist in dem Brillenglas-Bearbeitungssystem 1300 an eine in Richtung des Doppelpfeils 1307 verlagerbare Spindel 1317 angeschlossen, die ein als Außengewinde ausgebildetes Kupplungsorgan 1341 hat. Das Kupplungsorgan 1341 nimmt die Trägervorrichtung 1310 an einem an dem Grundkörper 1314 ausgebildeten Anschlussorgan 1336 auf, das eine Ausnehmung mit einem Innengewinde ist, das in das Außengewinde der Spindel 1317 eingreift. Das Bearbeitungssystem 1300 hat einen Fluidbehälter 1302, der über eine Leitung 1304 mit einem Beschichtungsfluid 1306 befüllt werden kann. In dem Bearbeitungssystem 1300 strömt das Beschichtungsfluid 1306 aus dem Fluidbehälter 1302 in den Fluidbehälter 1308, um dann über ein nicht weiter dargestelltes Pumpensystem durch eine Leitung 1305 umgewälzt zu werden. Das Beschichtungsfluid 1306 wird dann mit einer mittels der Pfeile 1301, 1303 angedeuteten Strömungsvorrichtung in den Fluidbehälter 1302 von Neuem eingespeist. In dem Bearbeitungssystem 1300 wird die an der Spindel 1317 aufgenommene Trägervorrichtung 1310 mit einem Brillenglas 1312`, 1312`` in das Beschichtungsfluid 1306 in dem Fluidbehälter 1302 schräg eingetaucht. Die Fläche 1334‘, 1334‘‘ des in der 19 gezeigten Brillenglases 1312‘, 1312‘ ist konkav. In einer Brille ist die Fläche 1334‘, 1334‘‘ dem Auge eines Brillenträgers wiederum zugewandt.
In dem Brillenglas-Bearbeitungssystem 1300 ist das Brillenglases 1312‘, 1312‘ bis zu dem Scheitelpunkt 1339‘, 1339‘‘ der Fläche 1334‘, 1334‘ mit dem Beschichtungsfluid 1306 beaufschlagt. Damit dabei die auf das Brillenglas 1312‘, 1312‘‘ in dem Brillenglas-Bearbeitungssystem 1300 aufgetragene Fluidschicht an der Fläche 1334‘, 1334‘‘ mit einer gleichmäßigen Schichtdicke anhaftet, wird die zu der Vertikalen 1307 unter einem Winkel β von z.B. β = 20° geneigten Achse 1331 rotiert. Das Beschichtungsfluid 1306 wird hierdurch durch die Einwirkung der Fliehkraft zu dem Rand 1321‘, 1321‘‘ des Brillenglases 1312‘, 1312‘‘ getrieben.
Zusammenfassend sind insbesondere folgende bevorzugte Merkmale der Erfindung festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Trägervorrichtung 10 für das Handhaben einer darin aufgenommenen Linse 12, die einen seitlichen Rand 21 hat, insbesondere für das Handhaben eines Brillenglases 12 in einem Bearbeitungs- oder Veredelungsprozess. Die Trägervorrichtung enthält einen Grundkörper 14 und hat ein Verbindungsorgan 24 für das lösbare Verbinden des Grundkörpers 14 mit der aufgenommenen Linse 12. Das Verbindungsorgan 24 bildet mit dem Grundkörper 14 eine den seitlichen Rand 21 und eine dem Grundkörper 14 zugewandte Fläche 30 der aufgenommenen Linse 12 umgebende Schutzabdeckung 15.
Bezugszeichenliste

10: Trägervorrichtung
11: Packungssystem
12: Brillenglas
14: Grundkörper
15: Grundfläche
16: Randfläche, Achse
17: Spindel
18, 20: Rand, Umfangskontur
19: Bearbeitungs- und/oder Beleuchtungssystem
21: Rand
22: Achse, Rand
23: Rand
24: Achse, Verbindungsorgan, Klebeband
25: schmale Seite
26: Abschnitt
27: Elektromotor
30: Fläche, Oberfläche
31: Drehachse
32: Hohlraum, Fläche
33: Abschnitt
34: Oberfläche, Fläche
35: Rand
36: Anschlussorgan
37: Tangente
39: Scheitelpunkt
38: Stützelement, Stützorgan
40: Ringfeder
41: Kupplungsorgan
42: Stift, Lack
43: Stirnfläche
44: Klemmschuh
45: Nut
47: Ring
49: Oberflächenabschnitt
50: Informationsträger
51: Data Matrix Code
52: Lack
53, 55: Lagebezugspunkt
54: Achse
56: Welle
57: Koordinatensystem
58: Zentrierdorn
60: Dosiersystem
62: Hohlnadel
62: Lackschicht
64: Schicht
66: Pfeil
68: Wulst
70: Nase
72: Kante
74: Lacknase
80: Anlage
82: Station
84: Saugnapf
86, 88: Manipulator
87: Achse
90: Schneideinrichtung
91: Schneidmesser
92: Antrieb
96: Messeinrichtung
98: Ebene
99: Kontur
100: Anlage
102–148: Prozessstation, Reinigungsstation
106: Polierstation
150: Fördersystem
151: Pfeil
152: Tor
158: Spülvorrichtung
160: Polierwerkzeug
162: Reinigungsmedium
163: Bürstenwerkzeug
164, 166: Düsensystem
167: Luftstrom
168: Messsystem
170: Laserlicht
172: z-Höhe
174: Haftvermittler
174: Grundfläche
176: Strömung
176: Dosiersystem
178: Düsensystem
180: Funktionslack
182: Lackbad
184: UV-Licht
188: Umwälzsystem
190: Hochspannungssystem
192: Spindel
194: Einrichtung
196: Dosiersystem
198: Schutzlack
200: Tor
204, 206, 208: Schicht
210, 220: Antireflexschicht
212, 213, 214: Schicht
214, 224: Antibeschlagschicht
216, 218, 222: Schicht
310: Trägervorrichtung
312: Brillenglas
314: Grundkörper
315: Rand
321: Randfläche
324: Spannring
326: Randfläche
328, 329: Abschnitt
330: Fläche
332: Hohlraum
334: Oberfläche
410: Trägervorrichtung
412‘: Negativlinse, Brillenglas
412‘‘: Positivlinse, Brillenglas
412‘, 412‘‘: Brillenglas
414: Grundkörper
415: Öffnung
417: Öffnung
419, 421: Pfeil
424‘: Kunststoff-Klebeband
424‘‘: Spannring
424: Achse
430‘, 430‘‘: Fläche
432: Hohlraum
434‘, 434‘‘: Oberfläche
436: Aufnahme, Schnittstelle
437: Nut
442: Hohlraum
446: Welle, Aufnahmeeinheit
447: Dichtungsring
448: Fluidkanal
502: Hohlraum
510: Trägervorrichtung
512‘, 512‘‘: Brillenglas
514: Grundkörper
515: Überdruckventil
517: Ventilkugel
519: Ventilsitz, Ventilraum
521: Öffnung
523, 525: Fluidkanal
530‘, 530‘‘: Fläche
532: Hohlraum
536: Aufnahme
542: Hohlraum
610: Trägervorrichtung
612‘: Negativlinse, Brillenglas
612‘‘: Positivlinse, Brillenglas
614: Grundkörper
624‘, 624‘‘: Kunststoff-Klebeband, Spannring,
624: Hohlraum
625: Stützorgan
627: Abschnitt
629: Federzunge
630‘, 630‘‘: Fläche
631: Abschnitt
632: Hohlraum
649: Fläche
710: Trägervorrichtung
712‘: Negativlinse, Brillenglas
712‘‘: Positivlinse, Brillenglas
714: Grundkörper
715: Doppelpfeil
724: Hohlraum
724‘: Kunststoff-Klebeband
724‘‘: Spannring
725: Federeinrichtung
727: Federeinrichtung
729: Stützkörper
730‘, 730‘‘: Fläche
731: Mantelfläche
733: Kuppel, Bohrung
735: Kolben
737: Dichtungsring
739: Gaspolster
810: Trägervorrichtung
812‘: Negativlinse, Brillenglas
812‘‘: Positivlinse, Brillenglas
814: Grundkörper
822: Achse
824‘: Klebeband
824‘‘: Spannring
825: Hohlkörpern
827: Wandung
829: Anschlussabschnitt
830`, 830``: Fläche
831: Aufnahmeabschnitt
832: Hohlraum
810: Trägervorrichtung
910: Trägervorrichtung
912‘: Negativlinse, Brillenglas
912‘‘: Positivlinse, Brillenglas
914: Grundkörper
921: Gelkissen
924‘: Klebeband
924‘‘: Spannring
925: Gelkissen
927: Hülle
929: Gelmaterial
930‘, 930‘‘: Fläche
1010: Trägervorrichtung
1012‘: Negativlinse, Brillenglas
1012‘‘: Positivlinse, Brillenglas
1012`, 1012``: Brillenglas
1014: Grundkörper
1024‘: Kunststoff-Klebeband
1024‘‘: Spannring
1025: Kugelkissen
1027: Hülle
1029: Kugeln
1030‘, 1030‘‘: Fläche
1031: Ventil
1031: Kugelkissen
1032: Hohlraum
1033: Ventilkörper
1035: Ventilkugel
1037, 1039: Ventilsitz
1110: Trägervorrichtung
1112`: Negativlinse, Brillenglas
1112‘‘: Positivlinse, Brillenglas
1114: Grundkörpers
1124`: Kunststoff-Klebeband
1124``: Spannring
1125: Kunststoffkörper
1127: Abschnitten
1130‘, 1130‘‘: Fläche
1132: Hohlraum
1200: Brillenglas-Bearbeitungssystem
1201, 1203: Pfeil
1204, 1205: Leitung
1206: Beschichtungsfluid
1207: Doppelpfeil
1208: Düse
1210: Trägervorrichtung
1211: Fluidstrahlen
1212‘: Positivlinse, Brillenglas
1212‘‘: Negativlinse, Brillenglas
1213: Pfeil
1214: Grundkörper
1217: Spindel
1231: Drehachse
1221‘, 1221‘‘: Rand
1234‘, 1234‘‘: Fläche
1236: Anschlussorgan
1239‘, 1239‘‘: Scheitelpunkt
1241: Kupplungsorgan
1300: Brillenglas-Bearbeitungssystem
1301, 1303: Pfeil
1302: Fluidbehälter
1304, 1305: Leitung
1306: Beschichtungsfluid
1307: Doppelpfeil
1308: Fluidbehälter
1310: Trägervorrichtung
1312‘: Positivlinse; Brillenglas
1312‘‘: Negativlinse, Brillenglas
1314: Grundkörper
1317: Spindel
1321‘, 1321‘‘: Rand
1334‘, 1334‘‘: Fläche
1336: Anschlussorgan
1341: Kupplungsorgan

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1887586 A1 [0004]
EP 2116310 A1 [0005]

Claims

Trägervorrichtung (10) für das Handhaben einer darin aufgenommenen Linse (12), die einen seitlichen Rand (21) hat, insbesondere für das Handhaben eines Brillenglases (12) in einem Bearbeitungs- oder Veredelungsprozess, mit einem Grundkörper (14); und mit einem Verbindungsorgan (24) für das lösbare Verbinden des Grundkörpers (14) mit der aufgenommenen Linse (12); dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsorgan (24) mit dem Grundkörper (14) eine den seitlichen Rand (21) und eine dem Grundkörper (14) zugewandte Fläche (30) der aufgenommenen Linse (12) umgebende Schutzabdeckung (15) bildet.
Trägervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (15) mit einer aufgenommenen Linse (12) einen Hohlraum (32) definiert.
Trägervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (32) abgedichtet und/oder versiegelt ist.
Trägervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (414, 514) wenigstens eine Öffnung (415, 417, 521) für das Zuführen von Fluid in den Hohlraum (432, 532) oder das Abführen von Fluid aus dem Hohlraum (532) hat.
Trägervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Öffnung (521) freigegeben und gesperrt werden kann.
Trägervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (414) wenigstens eine weitere Öffnung (417) hat, durch die Fluid aus dem Hohlraum (432) abgeführt oder in den Hohlraum (432) zugeführt werden kann.
Trägervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine weitere Öffnung freigegeben und gesperrt werden kann.
Trägervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch wenigstens ein Stützorgan (38) für das Abstützen der aufgenommenen Linse (12) an ihrer dem Grundkörper (14) zugewandten Fläche (30).
Trägervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützorgan eine an dem Grundkörper (14) festgelegte Feder (38, 625) ist, insbesondere eine Ringfeder (38) oder eine an dem Grundkörper festgelegte Feder (625), die wenigstens eine Federzunge (624) aufweist, die sich von einem Halteabschnitt (627) zu der dem Grundkörper (614) zugewandten Fläche (630) der Linse (612) erstreckt und welche die aufgenommene Linse (612) an dieser Fläche (630) mit einem konvex gebogenen Abschnitt (631) abstützt, wobei die Feder (38) vorzugsweise aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Elastomer oder aus PTFE besteht; oder das Stützorgan einen an dem Grundkörper (714) linearbeweglich geführten Stößel (731) aufweist und eine Federeinrichtung (725, 727) enthält, die in den Stößel (731) bei Beaufschlagen mit einer in die Richtung des Grundkörpers (714) wirkenden Kraft eine Stützkraft einleitet, um die aufgenommene Linse (712) an der dem Grundkörper /14) zugewandten Fläche (730) mittels des Stößels (729) abzustützen, wobei der Stößel (729) vorzugsweise aus einem Kunststoff, insbesondere aus PTFE besteht, und/oder wobei die Federeinrichtung eine mechanische Federeinrichtung (725) mit einer Schraubenfeder oder eine pneumatische Federeinrichtung (723) mit einem auf einen Kolben (741) wirkenden Gasposter (739) oder eine hydraulische Federeinrichtung mit einer auf einen Kolben wirkenden Hydraulikflüssigkeit ist; oder das Stützorgan ein an dem Grundkörper (814) aufgenommener, insbesondere aus PTFE bestehender Hohlkörper (825) mit einer als Faltenbalg gestalteten Wandung (827) ist, der einen an der zu dem Grundkörper (814) weisenden Fläche (831) einer aufgenommenen Linse (812) anliegenden Abschnitt hat; oder das Stützorgan ein an dem Grundkörper (914) aufgenommenes Gelkissen (915) ist, das ein Gelmaterial (929) enthält, z.B. Agar-Agar oder mit Reinwasser vermischte Acrylpolymerkristalle, insbesondere ein magnetostriktives oder ferromagnetisches Gelmaterial, das bei Beaufschlagen mit einem Magnetfeld erstarrt; oder das Stützorgan ein aus UV-Kleber bestehender Kunststoffkörper (1125) ist; oder das Stützorgan ein zwischen dem Grundkörper (514) und der Linse (512‘, 512‘‘) angeordnetes mit einem Überdruck beaufschlagtes Fluidvolumen (532) ist, wobei der Grundkörper (514) vorzugsweise ein Ventil (515) für das Beaufschlagen des Fluidvolumens (532) mit einem Überdruck enthält; oder das Stützorgan ein Kugelkissen (1025) ist, das eine mit einer Vielzahl von Kugeln (1029) befüllte Hülle (1027) hat, die an ein Ventil (1031) angeschlossen ist, über das für das Erzeugen von Unterdruck ein in der Hülle (1027) enthaltenes Gasvolumen abgesaugt werden kann, damit das Kugelkissen (1025) erstarrt.
Trägervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsorgan (924) ein den seitlichen Rand (321) einer aufgenommenen Linse (312) umgreifender Spannring (327) ist.
Trägervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (327) eine Stirnfläche (325) hat, die sich an die dem Grundkörper (314) abgewandte Fläche (324) einer aufgenommenen Linse (312) stetig, vorzugsweise stetig und tangential anschließt.
Trägervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsorgan ein um den seitlichen Rand einer aufgenommenen Linse gelegtes Klebeband (24) ist.
Trägervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband (24) zwischen dem seitlichen Rand einer aufgenommenen Linse eine taillierte Kontur aufweist und/oder das Klebeband (24) eine schmale Seite (25) hat, deren Oberfläche sich an die dem Grundkörper (14) abgewandten Fläche (34) einer aufgenommenen Linse (12) stetig, vorzugsweise stetig und tangential anschließt.
Trägervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (14) mit einem Anschlussorgan (36) für das Anschließen an ein Kupplungsorgan (41) eines Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystems in einer Prozessstation einer Fertigungseinrichtung ausgebildet ist.
Trägervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussorgan (36) eine Maschinenschnittstelle mit einem grundkörperfesten Lagebezugspunkt (55) für ein Bearbeitungs- und/oder Behandlungssystem (19) definiert.
Trägervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (14) eine Aufnahme (36) für das Eingreifen eines Zentrierdorns (58) oder einen Zentrierdorn für den Eingriff in eine an einer Welle ausgebildete Zentrierdornaufnahme aufweist.
Trägervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch einen auf der in den Hohlraum (32) weisenden Seite des Grundkörpers (14) angeordneten Informationsträger (50).
Packungssystem (11) mit einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 ausgebildeten Trägervorrichtung (10) und mit einer darin aufgenommenen Linse (12), insbesondere einem Brillenglas (12).
Verfahren zum Herstellen eines Packungssystems (11) nach Anspruch 18 gekennzeichnet durch folgende Schritte: Aufnehmen einer Linse (12), insbesondere eines Brillenglases (12) an einem Grundkörper (14) durch lösbares Verbinden mit einem Verbindungsorgan (24); und Zuschneiden des Verbindungsorgans (24) mittels einer Schneideinrichtung (90) unter Abtragen eines Abschnitts, der an dem seitlichen Rand (21) der Linse (12) über den Rand (25) der dem Grundkörper (14) abgewandten Fläche (34) der Linse (12) übersteht.
Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch das Zuschneiden des Verbindungsorgans (24) mit einem unter einer rotatorischen Relativbewegung von Grundkörper (14) und Schneideinrichtung (90) mit einem an der den Grundkörper (14) abgewandten Fläche (34) der Brillenglases (12) tangential anliegenden Schneidmesser (91).
Verfahren zum Bearbeiten oder Veredeln von Linsen, z.B. von Brillengläsern, bei dem ein gemäß Anspruch 18 ausgebildetes Packungssystem (11) oder ein gemäß Anspruch 19 oder 20 hergestelltes Packungssystem (11) in einer Anlage (100) durch eine oder mehrere Prozessstationen (102–148) bewegt wird.
Verfahren zum Bearbeiten oder Veredeln von Linsen, z.B. von Brillengläsern, insbesondere Verfahren nach Anspruch 21, bei dem eine Linse in einem gemäß Anspruch 18 ausgebildeten Packungssystem (11) oder einem gemäß Anspruch 19 oder Anspruch 20 hergestellten Packungssystem (11) wenigstens einem Prozessschritt aus der Gruppe UV-Härten, Nachhärten mit Umluft, Hochspannungsaktivieren oder IR-Trocknen unterzogen wird.
Verfahren zum Bearbeiten oder Veredeln von Linsen, z.B. von Brillengläsern, insbesondere Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, bei dem bei einem gemäß Anspruch 18 ausgebildeten Packungssystem (11) oder einem gemäß Anspruch 19 oder Anspruch 20 hergestellten Packungssystem ein mit einer Linse (12) und der Trägervorrichtung (10) gebildeter Hohlraum (32) während einem Prozessschritt wenigstens teilweise mit einem Fluid gespült wird, insbesondere mit Luft, um von der dem Grundkörper (14) zugewandten Fläche (30) der Linse (12) Wärme abzuführen oder um über diese Fläche (30) in die Linse (12) Wärme einzuleiten.
Verfahren zum Bearbeiten oder Veredeln von Linsen, z.B. von Brillengläsern, insbesondere Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei dem auf eine Linse (12) in einem nach Anspruch 18 ausgebildeten oder einem nach Anspruch 19 oder 20 hergestellten Packungssystem (11) Beschichtungsfluid (32) aufgetragen wird, indem das Packungssystem (11) um eine durch einen Scheitelpunkt (39) einer Fläche (34) der Linse (12) verlaufende Drehachse (54) bei einer Rotationsgeschwindigkeit rotiert wird, die zwischen 300 U/min und 800 U/min, vorzugsweise zwischen 400 U/min und 600 U/min liegt, und dabei das Beschichtungsfluid (32) in Form von Flüssigkeitstropfen oder in Form eines Flüssigkeitsstrahls in der Richtung der Drehachse (54) auf dem Scheitelpunkt (39) oder in einem um den Scheitelpunkt (39) liegenden Bereich auf die Fläche (34) der Linse aufgetragen wird; oder indem das Packungssystem (11) um eine durch einen Scheitelpunkt (1239‘, 1239‘‘) einer Fläche (1234‘, 1234‘‘) der Linse (1212‘, 1212‘‘) verlaufende Drehachse (1231) rotiert wird und die Fläche (1234‘, 1234‘‘) der Linse (1212‘, 1212‘‘) dabei mit einem oder mehreren Fluidstrahlen (1211) aus Beschichtungsfluid (1206) beaufschlagt wird; oder indem das Packungssystem (11) um eine durch einen Scheitelpunkt (1339‘, 1339‘‘) einer Fläche (1334‘, 1334‘‘) der Linse (1312‘, 1312‘‘) verlaufende Drehachse (1331) unter schrägem Eintauchen der Linse (1312‘, 1312‘‘) bis zu dem Scheitelpunkt (1339‘, 1339‘‘) in ein Beschichtungsfluid (1306) rotiert wird.
Verfahren zum Bearbeiten oder Veredeln von Linsen (12), z.B. von Brillengläsern (12), insbesondere Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei dem eine Linse (12) in einem gemäß Anspruch 18 ausgebildeten Packungssystem (14) oder in einem nach Anspruch 19 oder 20 hergestellten Packungssystem (11) wenigstens einem der nachfolgend aufgeführten Prozessschritte unterzogen wird: Reinigen einer Oberfläche (34) der Linse (12); Spülen einer Oberfläche (34) der Linse (12) mit einem Fluid, insbesondere Spülen mit warmem Reinstwasser; Polieren einer Oberfläche (34) der Linse (12) mit einem Reinigungsmittel; Mechanisches Bürsten einer Oberfläche (34) der Linse (12); Aktivieren des Substrats einer Oberfläche (34) der Linse (12) mit Lauge; Hochdruck-Reinigen einer Oberfläche (34) der Linse (12); Trocknen einer Oberfläche (34) der Linse (12) in einem warmen Luftstrom; Vermessen der Hüllfläche und der z-Höhe einer Oberfläche (34) der Linse (12); Grundieren einer Oberfläche (34) der Linse (12) mit Haftvermittler (174); Trocknen einer Oberfläche (34) der Linse (12) in konditionierter Laminarströmung (176); Applizieren von Funktionslack (180) auf einer Oberfläche (34) der Linse (12); UV-Härten von Funktionslack (180) auf einer Oberfläche (34) der Linse (12); Nachhärten von Funktionslack (180) auf einer Oberfläche der Linse mit Umluft; Hochspannungsaktivieren von Funktionslack (180) auf einer Oberfläche (34) der Linse (12); Aktivieren von Funktionslack (180) auf einer Oberfläche (34) der Linse (12) mit Lauge; Applizieren von Schutzlack (198) auf einer Oberfläche (34) der Linse (12); IR-Trocknen der Linse (12); Nachhärten von Schutzlack (198) auf einer Oberfläche (34) der Linse (12) mit Umluft.