DE10249251B4

DE10249251B4 - Membran für eine Werkstückaufnahme

Info

Publication number: DE10249251B4
Application number: DE2002149251
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl.-Ing. Urban
Original assignee: Loh Optikmaschinen AG
Current assignee: Satisloh GmbH
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2022-10-24
Also published as: DE10249251A1

Abstract

Membran (58, 258, 358, 458, 558) für eine Werkstückaufnahme (50) für die Schleif- oder Polierbearbeitung von Linsen (L) in der Optikfertigung, mit einem Vorderabschnitt (62, 262, 362, 462, 562), an den sich über einen Übergangsabschnitt (64, 264, 364, 464, 564) ein Halsabschnitt (66, 266, 366, 466, 566) anschließt, mittels dessen die Membran (58, 258, 358, 458, 558) an einem Grundkörper (56) der Werkstückaufnahme (50) festlegbar ist, wobei der Vorderabschnitt (62, 262, 362, 462, 562) der aus einem gummielastischen Material bestehenden Membran (58, 258, 358, 458, 558) in deren am Grundkörper (56) montierten Zustand eine Kammer (68) der Werkstückaufnahme (50) begrenzt, die wahlweise druckbeaufschlagbar ist, um auf ein in der Werkstückaufnahme (50) aufgenommenes Werkstück (L) eine Kraft auszuüben, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (58, 258, 358, 458, 558) derart ausgebildet und wenigstens in einem mittleren Bereich des Vorderabschnitts (62, 262, 362, 462, 562) mittels einer Armierung (74, 274, 374, 474,...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Membran für eine Werkstückaufnahme nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie massenweise in der Optikfertigung bei der Schleif- oder Polierbearbeitung von Einzellinsen sowie von auf Tragkörpern gekitteten Linsen Einsatz finden.

Derartige Werkstückaufnahmen sind beispielsweise aus der gattungsbildenden deutschen Norm DIN 58739-2 "Optikfertigung – Spannmittel für die Optik – Teil 2: Werkstückaufnahmen mit Membranen" bekannt.

Die 8 zeigt eine solche Werkstückaufnahme 10, die an einer lediglich schematisch dargestellten, drehbaren Werkstückspindel 12 montiert ist, so daß sie zusammen mit der Werkstückspindel 12 rotieren kann. An bzw. in der Werkstückaufnahme 10 ist eine Linse L aufgenommen, die an einer ihrer beiden optisch wirksamen Flächen 14, 15, nämlich ihrer von der Werkstückaufnahme 10 abgewandten optisch wirksamen Fläche 14 zu bearbeiten ist. Die Bearbeitung erfolgt hier mittels eines im wesentlichen schalenförmigen Polierwerkzeugs 16, welches über ein Adapterstück 18 an einer lediglich schematisch dargestellten, drehbaren Werkzeugspindel 20 montiert ist, so daß das Polierwerkzeug 16 zusammen mit der Werkzeugspindel 20 rotieren kann.

Die Werkstückaufnahme 10 hat gemäß 8 einen mit der Werkstückspindel 12 drehfest verbindbaren Grundkörper 22, der an seinem von der Werkstückspindel 12 abgewandten Ende eine im wesentlichen kugelkalottenförmige Aussparung 24 aufweist. Die Aussparung 24 wird in 8 oben von einem Vorderabschnitt 26 einer gummielastischen Membran 28 begrenzt, die einen sich außenumfangsseitig an den Vorderabschnitt 26 über einen Übergangsabschnitt 30 anschließenden hohlzylindrischen Halsabschnitt 32 aufweist, mittels dessen die Membran 28 an dem Grundkörper 22 befestigt ist. Genauer gesagt hat der Halsabschnitt 32 der Membran 28 an seinem von dem Vorderabschnitt 26 der Membran 28 abgewandten Ende einen nach radial innen vorspringenden Kragen 34, der in einer zugeordneten Radialnut 36 des Grundkörpers 22 aufgenommen ist. In diesem formschlüssigen Eingriff mit dem Grundkörper 22 wird der Halsabschnitt 32 der Membran 28 mittels eines außenumfangsseitig über den Grundkörper 22 und die Membran 28 gesetzten Ringteils 38 gehalten, welches mittels einer Mehrzahl von über den Umfang verteilten Gewindestiften, von denen in 8 ein Gewindestift 40 gezeigt ist, am Grundkörper 22 befestigt ist. Das Ringteil 38 steht in axialer Richtung über den Vorderabschnitt 26 der Membran 28 vor und dient somit zugleich der radialspielbehafteten Führung der an bzw. in der Werkstückaufnahme 10 aufgenommenen Linse L. Die Aussparung 24 im Grundkörper 22 kann schließlich über einen axial durch den Grundkörper 22 hindurchgeführten Kanal 42 wahlweise mit Druckluft oder Vakuum beaufschlagt werden.

Für die Schleif- oder Polierbearbeitung auf einer CNC-gesteuerten Optikbearbeitungsmaschine nach beispielsweise dem sogenannten "Synchrospeed"-Prinzip wird die Linse L von Hand oder mittels einer automatischen Ladevorrichtung in die Werkstückaufnahme 10 eingelegt und durch Relativbewegung der Werkstückspindel 12 bezüglich der Werkzeugspindel 20 kurz vor das Polierwerkzeug 16 gefahren. Sodann wird ein flüssiges Schleif- bzw. Polier-Kühl- und Spülmittel zu der zu bearbeitenden optisch wirksamen Fläche 14 der Linse L zugeführt, und die Linse L wird gegen das Polierwerkzeug 16 gedrückt, worauf Werkstückspindel 12 und Werkzeugspindel 20 sich in einem definierten Drehzahlverhältnis zu drehen beginnen. Bei dem folgenden Schleif- bzw. Polierprozeß verhindert das Ringteil 38 ein seitliches Herausgleiten der Linse L aus der Werkstückaufnahme 10. Während des Schleif- bzw. Polierprozesses wird die Linse L angehoben und mit ihrer zu bearbeitenden optisch wirksamen Fläche 14 gegen das Polierwerkzeug 16 gedrückt, in dem die Aussparung 24 der Werkstückaufnahme 10 über den Kanal 42 mit Druckluft beaufschlagt wird. Hierbei wölbt sich der Vorderabschnitt 26 der Membran 28 in 8 nach oben und kommt flächig an der in 8 unteren optisch wirksamen Fläche 15 der Linse L zur Anlage. Nach Beendigung des eigentlichen Schleif- bzw. Polierprozesses, d.h. Ausschalten der Spindelantriebe für Werkstück- bzw. Werkzeugspindel und darauf folgendem Abschalten der Schleif- bzw. Polier-Kühl- und Spülmittelzufuhr wird an die Aussparung 24 der Werkstückaufnahme 10 über den Kanal 42 ein Vakuum angelegt, infolge dessen die Linse L mit ihrer optisch wirksamen Fläche 14, die ggf. am Polierwerkzeug 16 anhängt, von dem Polierwerkzeug 16 weggezogen wird. Sodann werden Werkstückspindel 12 und Werkzeugspindel 20 auseinander gefahren. Nun kann die an der optisch wirksamen Fläche 14 bearbeitete Linse L aus der Werkstückaufnahme 10 herausgenommen werden.

Bei dem Schleif- bzw. Polierprozeß handelt es sich um einen sehr dynamischen Vorgang, während dessen die Linse L stark wechselnd drückender, drehender, schiebender und walkender Belastung ausgesetzt ist, die eine – wenn im Rahmen des Radialspiels zum Ringteil 38 auch nur geringfügige – Relativbewegung zwischen Linse L und Membran 28, genauer gesagt zwischen der optisch wirksamen Fläche 15 der Linse L und dem Vorderabschnitt 26 der Membran 28 zur Folge hat. Aufgrund dieser Relativbewegung kommt es zu einem friktionsbedingten zonalen Abtrag an der optisch wirksamen Fläche 15 der Linse L, wobei sogenannte "Abdrücke" entstehen. Diese Abdrücke sind insbesondere dann unerwünscht, wenn die optisch wirksame Fläche 15 der Linse L bereits fertig bearbeitet und nur noch die optisch wirksame Fläche 14 zu bearbeiten war.

Um solche Abdrücke zu vermeiden, wurden im Stand der Technik bereits ring- oder scheibenförmige Einlagen aus Stoff oder Filz verwendet, die auf den Vorderabschnitt 26 der Membran 28 aufgelegt werden bevor die Linse L in die Werkstückaufnahme 10 eingelegt wird. Auch wurde es praktiziert, bereits in Endqualität polierte Teiloberflächen der Linse L mit einem geeigneten Schutzlack zu versehen, damit an diesen Teiloberflächen bei der weiteren Schleif- oder Polierbearbeitung der Linse L keine Abdrücke entstehen. Diese Maßnahmen bedingen jedoch zusätzliche Handhabungs- bzw. Bearbeitungsschritte und somit einen Mehraufwand, den es insbesondere bei der Fertigung größerer Stückzahlen in halb- oder vollautomatischen Prozessen schon aus Kostengründen zu vermeiden gilt. Entsprechendes gilt natürlich auch für die Nachbearbeitung von Linsen L zur Beseitigung von Abdrücken.

Des weiteren sind im Stand der Technik Werkstückaufnahmen bekannt, bei denen anstelle einer Membran eine ringförmige Dichtlippe zum Einsatz kommt. Die 9 zeigt eine solche Werkstückaufnahme 10', bei der angrenzend an die im wesentlichen kegelstumpfförmige Aussparung 24' im Grundkörper 22' ein gummielastischer Dichtlippenring 44' angeordnet, nämlich in einen Ringspalt zwischen dem Grundkörper 22' und dem Ringteil 38' eingesetzt ist.

Zwar kann bei diesem Stand der Technik der Dichtlippenring 44' die an ihrer in 9 oberen optisch wirksamen Fläche 14 zu bearbeitende Linse L lediglich am äußersten Rand der in 9 unteren optisch wirksamen Fläche 15 auflagern, an dem Abdrücke unproblematisch sind, weil sie sich außerhalb des sogenannten "freien" Durchmessers der Linse L, d.h. des optisch funktionellen Teils der Linse L befinden. Jedoch wird die optisch wirksame Fläche 15 im Bereich des freien Durchmessers der Linse L während der Schleif- oder Polierbearbeitung durch Schmutz- und Feuchtigkeitspartikel beeinträchtigt, die der Luftstrom durch den Kanal 42' mit sich führt, wenn die Aussparung 24' der Werkstückaufnahme 10' zum Anheben bzw. Anpressen der Linse L gegen das Polierwerkzeug 16 mit Druckluft beaufschlagt wird.

Hinzu kommt bei dieser Werkstückaufnahme 10', daß die Linse L während der Schleif- bzw. Polierbearbeitung durch die Druckluftbeaufschlagung der Aussparung 24' auf einem Luftkissen aufschwimmt und sich somit nicht mehr mit der Drehzahl der Werkstückspindel 12 dreht. Zur Erzielung der geforderten Oberflächenqualitäten ist es aber erforderlich, daß während des Bearbeitungseingriffs zwischen der Linse L und dem Polierwerkzeug 16 ein definiertes Drehzahlverhältnis besteht. Insofern ist auch eine sichere Drehmitnahme der Linse in der Werkstückaufnahme ein weiteres wichtiges Prozeßkriterium.

Ferner offenbart die EP 0 613 756 A1 einen Aufnahmeblock für optische Linsen, der einen starren Abschnitt, eine an dem starren Abschnitt befestigte biegsame Membran und eine verformbare Substanz aufweist, die von der biegsamen Membran gehalten ist. Bei diesem Stand der Technik ist die biegsame Membran in der Lage, sich Unregelmäßigkeiten in der Linsenfläche anzupassen, wenn die biegsame Membran mit der Linsenfläche in Kontakt gebracht wird. Gemäß einem wesentlichen Aspekt dieses vorbekannten Aufnahmeblocks handelt es sich bei der verformbaren Substanz um ein niedrigschmelzendes Material, das wahlweise verflüssigt werden kann, um an unterschiedliche Linsenkrümmungen angepaßt zu werden, und anschließend erhärtbar ist, um der angepaßten Membran und dem ganzen damit in Kontakt stehenden Teil der Linsenfläche bei der Bearbeitung stabilen Halt zu geben. Auch bei diesem Stand der Technik besteht jedoch das Problem, daß es bei der Bearbeitung zu unerwünschten Abdrücken auf der mit der Membran in Kontakt stehenden Linsenfläche kommen kann.

Entsprechendes gilt schließlich für das aus der DE 84 23 981 U1 bekannte Aufnahmefutter für die Aufnahme von optischen Linsen und anderen optischen Bauteilen beim Feinschleifen und Polieren, das mindestens eine Linsenstützfläche aus elastischem Material und eine Kanalanordnung zur Zuführung bzw. Abführung von Luft oder anderen strömungsfähigen Medien aus dem Bereich der nicht zu bearbeitenden Linsenrückseite aufweist. Gemäß einem wesentlichen Aspekt dieses Stands der Technik hat die Linsenstützfläche mindestens zwei Stützzonen, wobei jeder Stützzone ein eigenes Kanalsystem zugeordnet ist, wodurch es möglich ist, den Unterstützungsdruck so auf die Linse zu verteilen, daß bei der Bearbeitung asphärischen Verbiegungen der Linse erfolgreich entgegengewirkt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Membran für eine Werkstückaufnahme bereitzustellen, welche die Nachteile des oben geschilderten Stands der Technik vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte und/oder zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 10.

Erfindungsgemäß ist eine Membran für eine Werkstückaufnahme für die Schleif- oder Polierbearbeitung von Linsen in der Optikfertigung, die einen Vorderabschnitt hat, an den sich über einen Übergangsabschnitt ein Halsabschnitt anschließt, mittels dessen die Membran an einem Grundkörper der Werkstückaufnahme festlegbar ist, wobei der Vorderabschnitt der aus einem gummielastischen Material bestehenden Membran in deren am Grundkörper montierten Zustand eine Kammer der Werkstückaufnahme begrenzt, die wahlweise druckbeaufschlagbar ist, um auf ein in der Werkstückaufnahme aufgenommenes Werkstück eine Kraft auszuüben, derart ausgebildet und wenigstens in einem mittleren Bereich des Vorderabschnitts mittels einer Armierung ausgesteift, daß bei in der Werkstückaufnahme aufgenommenem Werkstück auch bei Druckbeaufschlagung der Kammer zumindest der mittlere Bereich des Vorderabschnitts vom Werkstück beabstandet ist, während das Werkstück am oder in der Nähe des Übergangsabschnitts zum Halsabschnitt aufgelagert ist.

Somit kann etwa im Fall von optischen Linsen, deren eine optisch wirksame Fläche bereits in Endqualität fertiggestellt und deren andere optisch wirksame Fläche noch zu bearbeiten ist, die optische Linse für die weitere Schleif- oder Polierbearbeitung in der mit der erfindungsgemäßen Membran ausgerüsteten Werkstückaufnahme aufgenommen werden, ohne daß bei der weiteren Schleif- oder Polierbearbeitung der Linse eine negative Beeinflussung der bereits fertiggestellten Teiloberfläche der Linse erfolgen würde. Da hierbei die Linse am oder in der Nähe des Übergangsabschnitts zum Halsabschnitt an der Membran aufgelagert ist, während zumindest der mittlere Bereich des Vorderabschnitts der Membran von der bereits fertiggestellten Teiloberfläche der Linse beabstandet ist, findet in einem mittleren Bereich der Linse, der zweckmäßig dem freien Durchmesser der Linse entspricht, keinerlei Berührung zwischen der Membran und der fertiggestellten Teiloberfläche der Linse statt, so daß hier auch keine Abdrücke entstehen können. Durch die Armierung im Vorderabschnitt der Membran wird hierbei selbst bei Druckbeaufschlagung der Membran über die Kammer im Grundkörper der Werkstückaufnahme in zuverlässiger Weise eine Durchbiegung des Vorderabschnitts der Membran verhindert oder zumindest beschränkt, so daß zwischen dem mittleren Bereich der Linse und der Membran stets ein ausreichender, das Entstehen von Abdrücken verhindernder Abstand bzw. Spalt verbleibt. Wie oben bereits erwähnt, sind ggf. am äußersten Rand der fertigbearbeiteten Teiloberfläche der Linse außerhalb des freien Durchmessers der Linse entstehende Abdrücke unproblematisch, zumal die fertige Linse in der Regel ohnehin mit ihrem Rand in eine Fas sung eingesetzt wird. Im Ergebnis sind beim Einsatz der erfindungsgemäßen Membran die eingangs angesprochenen zusätzlichen Maßnahmen oder zusätzliche Bearbeitungs- oder Kontrollschritte zur Vermeidung bzw. Beseitigung von Abdrücken nicht mehr erforderlich.

Darüber hinaus findet bei der erfindungsgemäßen Membran die Drehmitnahme des Werkstücks vorteilhaft an dessen Rand statt, an dem die das Werkstück während der Bearbeitung drehmitnehmenden Reibungskräfte den größten Hebelarm bezüglich der Drehachse der Werkstückaufnahme haben. Die so erzielte sichere Drehmitnahme des Werkstücks ist einer guten Bearbeitungsqualität und einer hohen Prozeßsicherheit bei der Schleif- oder Polierbearbeitung förderlich.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre besteht darin, daß diese sich lediglich auf die Membran, allenfalls auf Bauteile der Werkstückaufnahme auswirkt, d.h. weitere Bauelemente müssen nicht verändert werden. Somit können vorhandene Bearbeitungsmaschinen leicht nachgerüstet werden.

Der Patentanspruch 2 gibt an, wie in einem mittleren Bereich des Werkstücks ein ausreichender Abstand bzw. Spalt zwischen dem Werkstück und der Membran durch Abstimmung der Krümmung der Vorderseite der Membran auf die Werkstückgeometrie in vorteilhaft einfacher Weise gewährleistet werden kann. Demgemäß kann die dem in der Werkstückaufnahme aufzunehmenden Werkstück zugewandte Vorderseite des Vorderabschnitts der Membran hinsichtlich ihrer Krümmung derart auf die Krümmung der der Vorderseite des Vorderabschnitts der Membran zugewandten Werkstückfläche abgestimmt sein, daß die Vorderseite des Vorderabschnitts der Membran (a.) im Fall einer konvexen oder planen Werkstückfläche eine konkave Krümmung aufweist und stärker gekrümmt ist als die Werkstückfläche oder (b.) im Fall einer konkaven Werkstückfläche eine konvexe Krümmung hat und schwächer gekrümmt ist als die Werkstückfläche oder (c.) im Fall einer konkaven Werkstückfläche plan ist oder eine konkave Krümmung aufweist. Hierbei liegt das in der Werkstückaufnahme aufgenommene Werkstück am Rand gerade eben auf der Membran auf.

Als Alternative oder in Ergänzung zu der im Patentanspruch 2 angegebenen Ausgestaltung der Membran kann entsprechend dem Patentanspruch 3 am oder in der Nähe des Übergangsabschnitts zum Halsabschnitt der Membran eine ringförmige Auflagerstufe für das in der Werkstückaufnahme aufzunehmende Werkstück vorgesehen sein, die über die dem Werkstück zugewandte Vorderseite des Vorderabschnitts der Membran vorsteht und somit in einem mittleren Bereich des Werkstücks für einen ausreichenden Abstand bzw. Spalt zwischen Werkstück und Membran sorgt. Selbstverständlich ist hierbei der Innendurchmesser der Auflagerstufe auf den Außendurchmesser des Werkstücks abzustimmen, wobei im Fall einer Linse als Werkstück der Innendurchmesser der Auflagerstufe zweckmäßig geringfügig größer sein sollte als der freie Durchmesser der Linse, so daß die Auflagerstufe die Linse nur auf einer schmalen Ringauflage ganz außen abstützt. Ist eine solche Auflagerstufe vorgesehen, können die dem Werkstück zugewandte Vorderseite des Vorderabschnitts der Membran und die der Membran zugewandte Werkstückfläche auch krümmungs- bzw. radienparallel oder in Abhängigkeit von der Höhe der Auflagerstufe sogar aufeinander zu gekrümmt ausgebildet sein.

Grundsätzlich kann sich die Armierung im Vorderabschnitt der Membran bis in den Übergangsabschnitt der Membran hinein erstrecken. Bevorzugt ist jedoch die im Patentanspruch 4 angegebene Ausgestaltung der Membran, gemäß der der Übergangsabschnitt der Membran einen sich ausgehend von dem Halsabschnitt nach radial innen zum Vorderabschnitt der Membran hin erstreckenden unausgesteiften Bereich aufweist. Dieser unausgesteifte Bereich des Übergangsabschnitts der Membran ermöglicht bzw, gewährleistet nämlich auf einfachere und bessere Weise als der gummielastische, ggf. faltenbalgartig ausgebildete Halsabschnitt der Membran axiale und radiale Ausgleichsbewegungen des am oder in der Nähe des Übergangsabschnitts auf der Membran aufgelagerten Werkstücks, die dieses während der Bearbeitung gezwungenermaßen ausführen muß, um Fertigungstoleranzen der beteiligten mechanischen Komponenten sowie etwaige Positionierfehler auszugleichen. Diese zum Toleranzausgleich im Übergangsabschnitt flexible Ausgestaltung der Membran eignet sich besonders für Werkstücke, die mit einer konkaven oder flach konvexen Werkstückfläche in der Werkstückaufnahme aufzunehmen sind.

Nach der Lehre des Patentanspruchs 5 schließt sich an den Übergangsabschnitt der Membran auf der vom Halsabschnitt abgewandten Seite ein im wesentlichen hohlzylindrischer Ringabschnitt aus dem gummielastischen Material der Membran an, der dazu angepaßt ist, das in der Werkstückaufnahme aufgenommene Werkstück randseitig zu umgeben. Bei geeigneter Wahl der radialen Wandstärke des Ringabschnitts und entsprechender Durchmesserabstimmung zwischen dem Ringabschnitt und dem Werkstück kann der Ringabschnitt durch Druckbeaufschlagung der Membran über die Kammer der Werkstückaufnahme zur vereinfachten Aufnahme des Werkstücks spannzangenähnlich aufgespreizt werden. Sitzt das Werkstück sodann in der durch den aufspreizbaren Ringabschnitt gebildeten ringförmigen Tasche, kann der Ringabschnitt durch Anlegen eines Vakuums an die Kammer der Werkstückaufnahme zugespannt und die ringförmige Tasche somit spannzangenähnlich geschlossen werden, wobei sich der Ringabschnitt fest an den Rand des Werkstücks anlegt.

Im Ergebnis ist es z.B. möglich, eine Linse nach deren Schleifoder Polierbearbeitung mit ihrer bearbeiteten Fläche vom Bearbeitungsabschnitt des Polierwerkzeugs abzuziehen, an dem sie leicht anhaften kann. Auch kann die Linse so vorteilhaft von einem Halteelement einer Ladevorrichtung nach dem Einlegen der Linse in die Werkstückaufnahme abgezogen werden. Dies alles ist einer prozeßsicheren Automation des Lade- und Entladevorgangs in der Massenfertigung von Linsen förderlich.

Darüber hinaus hat der Ringabschnitt an der Membran auch Vorteile im Hinblick auf die Bearbeitung von sogenannten "randdünnen" Linsen. Bei deren Bearbeitung schützt er nämlich den Linsenrand vor Randaussprüngen, die im Stand der Technik gemäß

8 dann entstehen können, wenn die Linse L randseitig gegen das metallische Ringteil 38 der Werkstückaufnahme 10 schlägt. Der Ringabschnitt wirkt also auch als Dämpfer gegenüber einem ggf. vorgesehenen Ringteil der Werkstückaufnahme und verhindert zudem eine Abnutzung des Ringteils.

Bei geeigneter Wahl des Materials für die Armierung kann der mittlere Bereich des Vorderabschnitts der Membran entsprechend dem Patentanspruch 6 allein durch die Armierung ausgebildet sein, so daß an dieser Stelle der Membran gummielastisches Material eingespart werden kann, was auch das Gewicht der Membran verringert.

Grundsätzlich kann es sich bei der Armierung um ein hinreichend eigensteifes Drahtgitter, Kunststoffimplantate oder dergleichen handeln. Bevorzugt ist es jedoch, wenn, wie im Patentanspruch 7 angegeben, die Armierung durch ein ggf. vorgeformtes Blechteil ausgebildet ist.

Ein solches Blechteil kann auf einfache Weise Bestandteil der Membran werden, in dem es an das gummielastische Material des Vorderabschnitts der Membran anvulkanisiert oder, was bevorzugt ist, entsprechend dem Patentanspruch 8 in das gummielastische Material des Vorderabschnitts der Membran einvulkanisiert wird. Hierbei kann das Blechteil mit einer Mehrzahl von Durchgangsbohrungen versehen sein, die vom gummielastischen Material der Membran zur Verankerung des Blechteils durchgriffen werden, wie im Patentanspruch 9 angegeben.

Als insbesondere im Hinblick auf eine gute Verbindung zum gummielastischen Material der Membran vorteilhaft hat es sich schließlich erwiesen, das Blechteil gemäß dem Patentanspruch 10 aus einem Leichtmetall wie einer Aluminiumlegierung zu fertigen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten, teilweise schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine teilweise geschnittene und aufgebrochene Seitenansicht einer Werkstückaufnahme, in der eine optische Linse zur Schleif- oder Polierbearbeitung aufgenommen ist, wobei die Werkstückaufnahme eine Membran nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist, die in ihrer Grundstellung gezeigt ist,
2 eine abgebrochene, teilweise geschnittene und aufgebrochene Seitenansicht der Werkstückaufnahme gemäß 1, wobei eine Kammer der Werkstückaufnahme mit einem Druckmedium wie Druckluft beaufschlagt ist und sich die Membran in einer gegenüber der 1 nach oben ausgelenkten Stellung befindet,
3 eine abgebrochene, teilweise geschnittene und aufgebrochene Seitenansicht der Werkstückaufnahme gemäß 1, wobei an die Kammer der Werkstückaufnahme ein Vakuum angelegt ist und sich die Membran in einer gegenüber der 1 nach unten ausgelenkten Stellung befindet,
4 eine abgebrochene, teilweise geschnittene und aufgebrochene Seitenansicht einer Werkstückaufnahme, in der eine optische Linse zur Schleif- oder Polierbearbeitung aufgenommen ist, wobei die Werkstückaufnahme eine Membran nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist, die in ihrer Grundstellung dargestellt ist,
5 eine abgebrochene, teilweise geschnittene und aufgebrochene Seitenansicht einer Werkstückaufnahme, in der eine optische Linse zur Schleif- oder Polierbearbeitung aufgenommen ist, wobei die Werkstückaufnahme eine Membran nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat, die in ihrer Grundstellung gezeigt ist,
6 eine abgebrochene, teilweise geschnittene und aufgebrochene Seitenansicht einer Werkstückaufnahme, in der eine optische Linse zur Schleif- oder Polierbearbeitung aufgenommen ist, wobei die Werkstückaufnahme eine Membran nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist, die in ihrer Grundstellung dargestellt ist,
7 eine abgebrochene, teilweise geschnittene und aufgebrochene Seitenansicht einer Werkstückaufnahme, in der eine optische Linse zur Schleif- oder Polierbearbeitung aufgenommen ist, wobei die Werkstückaufnahme eine Membran nach einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist, die in ihrer Grundstellung gezeigt ist,
8 eine Schnittansicht einer Werkstückaufnahme nach dem Stand der Technik, die eine Membran aufweist und in der eine optische Linse aufgenommen ist, deren in
8 obere optisch wirksame Fläche mittels eines Polierwerkzeugs bearbeitet wird, und
9 eine Schnittansicht einer Werkstückaufnahme nach dem Stand der Technik, die anstelle einer geschlossenen Membran einen offenen Dichtlippenring aufweist und in der eine optische Linse aufgenommen ist, deren in 9 obere optisch wirksame Fläche mittels eines Polierwerkzeugs bearbeitet wird.
Gemäß den 1 bis 3 hat eine Werkstückaufnahme 50, die der Optikfertigung für die Schleif- oder Polierbearbeitung von optischen Linsen L aus Glas oder Kunststoff eingesetzt wird, welche zwei optisch wirksame Flächen 52, 54 aufweisen, einen wie unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben an einer Werkstückspindel (nicht dargestellt) einer ggf. CNC-gesteuerten Bearbeitungsmaschine (ebenfalls nicht gezeigt) montierbaren, vorzugsweise metallischen Grundkörper 56. An dem Grundkörper 56 ist eine Membran 58 unter Zuhilfenahme eines vorzugsweise metallischen Ringteils 60 festlegbar. Die aus einem gummielastischen Material wie EPDM, NBR oder dergleichen mit einer Härte nach Shore A von vorzugsweise 50 – 75 bestehende, bezüglich der Mittelachse M rotationssymmetrische Membran 58 hat einen der Linse L zugewandten Vorderabschnitt 62. An den Vorderabschnitt 62 schließt sich radial außen über einen Übergangsabschnitt 64 ein Halsabschnitt 66 an, mittels dessen die Membran 58 an dem Grundkörper 56 festlegbar ist. Im am Grundkörper 56 montierten Zustand der Membran 58 begrenzt der Vorderabschnitt 62 der Membran 58 eine Kammer 68 der Werkstückaufnahme 50 in dichter Weise nach oben in den 1 bis 3. Die Kammer 68 ist durch eine im wesentlichen kugelkalottenförmige Aussparung 70 an der Oberseite des Grundkörpers 56 ausgebildet und kann über einen sich axial und mittig durch den Grundkörper 56 hindurch erstreckenden Kanal 72 in an sich bekannter Weise wahlweise mit einem Druckmedium wie Druckluft be aufschlagt werden, um auf die in der Werkstückaufnahme 50 aufgenommene Linse L über die Membran 58 eine Kraft auszuüben. Über den Kanal 72 kann auch ein Vakuum an die Kammer 68 angelegt werden. Wesentlich ist, daß, wie nachfolgend noch näher beschrieben werden wird, die Membran 58 derart ausgebildet und wenigstens in einem mittleren Bereich des Vorderabschnitts 62 mittels einer Armierung – im vorliegenden Ausführungsbeispiel einem biegesteifen Blechteil 74 – ausgesteift ist, daß bei in der Werkstückaufnahme 50 aufgenommener Linse L auch bei Druckbeaufschlagung der Kammer 68 über den Kanal 72 zumindest der mittlere Bereich des Vorderabschnitts 62 von der Linse L beabstandet ist bzw. bleibt, während die Linse L am oder in der Nähe des Übergangsabschnitts 64 zum Halsabschnitt 66 der Membran 58, d.h. randseitig aufgelagert ist. Dies verhindert bei der Schleif- oder Polierbearbeitung der Linse L unerwünschte Abdrücke durch die Membran 58 auf der Linse L, genauer deren optisch wirksamer Fläche 54, und sorgt für eine verbesserte Drehmitnahme der Linse L in der Werkstückaufnahme 50.
Das Ringteil 60, welches innenumfangsseitig eine Führungs- und Stützfläche 76 aufweist, die auf Höhe des Randes R der Linse L endet, so daß die Linse L in den Figuren nach oben noch über das Ringteil 60 vorsteht, sitzt mit einer Ringschulter 78 auf einem Absatz 80 des Grundkörpers 56 auf und ist mittels mehreren gleichmäßig am Umfang verteilten Gewindestiften 82, die in entsprechende Gewindebohrungen im Ringteil 60 eingeschraubt sind und nach radial innen über das Ringteil 60 hinaus in zugeordnete Aussparungen im Grundkörper 56 eingreifen, am Grundkörper 56 befestigt. An den Absatz 80 des Grundkörpers 56 schließt sich radial innen eine Radialnut 84 an, die der Aufnahme eines ringförmigen Kragens 86 der Membran 58 dient, der an dem von dem Vorderabschnitt 62 der Membran 58 abgewandten Ende des hohlzylindrischen Halsabschnitts 66 der Membran 58 nach radial innen vorspringt. Da das Ringteil 60 innenumfangsseitig am Außenumfang des Halsabschnitts 66 der Membran 58 anliegt, ist der Kragen 86 der Membran 58 in einem formschlüssigen Eingriff mit der Radialnut 84 des Grundkörpers 56 gehalten, so daß die Membran 58 bei Druckbeaufschlagung der Kammer 68 nicht mit ihrem Halsabschnitt 66 aus dem Ringspalt zwischen dem Grundkörper 56 und dem Ringteil 60 herausgezogen wird.
Wie in den 1 bis 3 gut zu erkennen ist, schließt sich am vom Kragen 86 abgewandten Ende des Halsabschnitts 66 der Membran 58 der Übergangsabschnitt 64 zum Vorderabschnitt 62 der Membran 58 an. Dabei hat der Übergangsabschnitt 64 einen sich ausgehend von dem Halsabschnitt 66 nach radial innen zum Vorderabschnitt 62 hin erstreckenden, ringförmigen unausgesteiften Bereich, d.h. einen Bereich, der nicht durch das Blechteil 74 verstärkt ist. Durch die somit in diesem Bereich erzielte besondere Flexibilität kann die Membran 58, genauer deren Vorderabschnitt 62 während der Polier- oder Schleifbearbeitung besser axiale und radiale Ausgleichsbewegungen zum Ausgleich mechanischer Toleranzen und/oder Positionierfehler ausführen.
Auf der vom Halsabschnitt 66 der Membran 58 abgewandten Seite des Übergangsabschnitts 64 schließt sich ein im wesentlichen hohlzylindrischer Ringabschnitt 88 an, der ebenfalls aus dem gummielastischen Material der Membran 58 besteht und dazu angepaßt ist bzw. derart dimensioniert ist, daß er die in der Werkstückaufnahme 50 aufgenommene Linse L an deren Rand R umgibt. Der somit auch den Rand R der Linse L schützende Ringabschnitt 88 der Membran 58 steht in axialer Richtung der Werkstückaufnahme 50 jedoch nicht über die in den Figuren obere, zu bearbeitende optisch wirksame Fläche 52 der Linse L vor, um die Schleif- oder Polierbearbeitung der optisch wirksamen Fläche 52, die wie eingangs unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben erfolgen kann, nicht zu behindern.
Wie die 1 bis 3 veranschaulichen, kann der Ringabschnitt 88 durch Druckbeaufschlagung oder -entlastung der Kammer 68 über den Kanal 72 im Grundkörper 56 bewegt bzw. elastisch verformt werden. In der in 1 gezeigten Grundstellung umgibt der Ringabschnitt 88 der Membran 58 den Rand R der Linse L nur verhältnismäßig locker. Wird die Kammer 68 über den Kanal 72 im Grundkörper 56 mit Druckluft beaufschlagt, so hebt die Druckluft den armierten Vorderabschnitt 62 der Membran 58 an. Dies ist in 2 dargestellt. Hierbei spreizt der Ringabschnitt 88 spannzangenähnlich auf, d.h. seine ursprünglich im wesentlichen zylindrische Innenumfangsfläche nimmt eine sich zum Vorderabschnitt 62 der Membran 58 hin im wesentlichen konisch verjüngende Gestalt an, wodurch das Einlegen der Linse L in die Werkstückaufnahme 50 erleichtert wird. Wird nun an die Kammer 68 über den Kanal 72 im Grundkörper 56 ein Vakuum angelegt, so zieht das Vakuum den armierten Vorderabschnitt 62 der Membran 58 quasi in die Aussparung 70 hinein, wobei sich die durch den Ringabschnitt 88 gebildete Aufnahmetasche für die Linse L spannzangenähnlich schließt. Mit anderen Worten gesagt ist hier im Querschnitt betrachtet die Innenumfangsfläche des Ringabschnitts 88 bestrebt, um den Übergangsabschnitt 64 der Membran 58 als Gelenk in Richtung der Mittelachse M zu kippen. In der Folge legt sich der Ringabschnitt 88 mit seiner Innenumfangsfläche eng an den Rand R der Linse L an und hält die Linse L somit umfangsseitig fest. Dieser Effekt kann vorteilhaft zum Abziehen der Linse L von dem Polierwerkzeug 16 oder einem Sauger einer Linsenladevorrichtung (nicht dargestellt) genutzt werden.
Des weiteren ist die Membran 58 in der Nähe des Übergangsabschnitts 64 zum Halsabschnitt 66 bzw. zwischen dem Vorderabschnitt 62 und dem Ringabschnitt 88 auf der vom Halsabschnitt 66 abgewandten Seite mit einer ringförmigen Auflagerstufe 90 für die in der Werkstückaufnahme 50 aufzunehmende Linse L versehen, die über eine der Linse L zugewandte Vorderseite 92 des Vorderabschnitts 62 der Membran 58 vorsteht und somit die der Membran 58 zugewandte optisch wirksame Fläche 54 der Linse L von der dazu im dargestellten Ausführungsbeispiel krümmungs- bzw. radienparallel ausgebildeten Vorderseite 92 des Vorderabschnitts 62 der Membran 58 im Bereich des freien Durchmessers der Linse L beabstandet.
Wie oben bereits erwähnt, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Armierung des Vorderabschnitts 62 durch ein Blechteil 74 ausgebildet, welches entsprechend den 1 bis 3 im Querschnitt gekrümmt und in der Draufsicht gesehen kreisförmig ist. Das Blechteil 74 besteht vorzugsweise aus einem Leichtmetall wie einer Aluminiumlegierung und ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in das gummielastische Material des Vorderabschnitts 62 der Membran 58 einvulkanisiert, d.h. vollständig vom gummielastischen Material der Membran 58 umgeben bzw. umschlossen. Wie in den 1 bis 3 zu erkennen ist, ist das Blechteil 74 mit einer Lochung, d.h. einer Mehrzahl von Durchgangsbohrungen 94 versehen, die in einem gleichmäßigen Verteilungsmuster über das Blechteil 74 verteilt und vom gummielastischen Material der Membran 58 zur besseren Verankerung des Blechteils 74 im Vorderabschnitt 62 der Membran 58 durchgriffen sind.
Die in den 4 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von dem unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel im wesentlichen hinsichtlich der Ausbildung der Membranen und werden nachfolgend auch nur insofern beschrieben, wobei zum ersten Ausführungsbeispiel gleiche oder entsprechende Teile der Membranen der weiteren Ausführungsbeispiele mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind wie das erste Ausführungsbeispiel, denen jedoch noch eine 2 für das zweite Ausführungsbeispiel, eine 3 für das dritte Ausführungsbeispiel, eine 4 für das vierte Ausführungsbeispiel sowie eine 5 für das fünfte Ausführungsbeispiel vorangestellt wurde. Zu den 4 bis 6 ist ferner vorab noch anzumerken, daß hier zur Vereinfachung der Darstellung die Füh rungs- und Stützfläche 76 des Ringteils 60 so dargestellt ist als würde sie am gesamten Umfang des Randes R der Linse L anliegen. Tatsächlich besteht hier aber ein – wenn auch nur geringfügiges – Radialspiel zwischen dem Rand R der Linse L und der Führungs- und Stützfläche 76 des Ringteils 60, damit die Linse L zusammen mit der Membran 258, 358 bzw. 458 Ausgleichsbewegungen ausführen kann.
Den Ausführungsbeispielen gemäß den 4 bis 7 ist gemein, daß die der in der Werkstückaufnahme 50 aufzunehmenden Linse L zugewandte Vorderseite 292, 392, 492, 592 des Vorderabschnitts 262, 362, 462, 562 der Membran 258, 358, 458, 558 hinsichtlich ihrer Krümmung derart auf die Krümmung der der Vorderseite 292, 392, 492, 592 zugewandten optisch wirksamen Fläche 54 der Linse L abgestimmt ist, daß im Bereich des freien Durchmessers der Linse L stets ein Spalt bzw. Abstand zwischen der Vorderseite 292, 392, 492, 592 und der optisch wirksamen Fläche 54 der Linse L besteht, ohne daß hierfür entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel eine Auflagerstufe 90 vorgesehen ist. Dies wird gemäß den in den 4 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen im Fall einer konvexen optisch wirksamen Fläche 54 der Linse L dadurch erzielt, daß die Vorderseite 292, 392, 492, 592 des armierten Vorderabschnitts 262, 362, 462, 562 der Membran 258, 358, 458, 558 eine konkave Krümmung aufweist und stärker gekrümmt ist als die optisch wirksame Fläche 54 der Linse L.
Diese Krümmungsabstimmung zwischen der Linsen- bzw. Werkstückfläche und der dieser zugewandten Membranvorderseite kann bei anderen Werkstückgeometrien so erfolgen, daß die Membranvorderseite im Fall einer planen Werkstückfläche eine konkave Krümmung aufweist, im Fall einer konkaven Werkstückfläche eine konvexe Krümmung hat und schwächer gekrümmt ist als die Werkstückfläche oder im Fall einer konkaven Werkstückfläche plan ist oder eine konkave Krümmung aufweist.
Bei den in den 4, 5 und 7 dargestellten Ausführungsbeispielen erstreckt sich das den Vorderabschnitt 262, 362, 562 der Membran 258, 358, 558 armierende Blechteil 274, 374, 574 bis in den Übergangsabschnitt 264, 364, 564 zum Halsabschnitt 266, 366, 566 hinein. Es gibt hier also keinen sich ausgehend vom Halsabschnitt nach radial innen zum Vorderabschnitt der Membran hin erstreckenden unausgesteiften Bereich des Übergangsabschnitts wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 3, so daß diese Membranen 258, 358, 558 insgesamt steifer sind als die Membran 58 und weniger gut Ausgleichsbewegungen ausführen können. Bei der Membran 458 gemäß 6 ist wiederum eine bessere Ausgleichsfähigkeit gegeben, weil ein sich ausgehend vom Halsabschnitt 466 nach radial innen zum Vorderabschnitt 462 der Membran 458 hin erstreckender unausgesteifter Bereich am Übergangsabschnitt 464 vorgesehen ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 5 unterscheidet sich von allen anderen Ausführungsbeispielen dadurch, daß der mittlere Bereich des Vorderabschnitts 362 der Membran 358 allein durch die Armierung, d.h. das Blechteil 374 ausgebildet ist, das in diesem Bereich eine geschlossene Fläche bildet. Das Blechteil 374 ist hier lediglich teilweise, nämlich am Rand im gummielastischen Material der Membran 358 eingelassen. Im Randbereich kann das Blechteil 374 ggf. mit hier nicht gezeigten, sich in axialer Richtung erstreckenden Abkröpfungen versehen sein, um die formschlüssige Verankerung im gummielastischen Material der Membran 358 zu verbessern.
Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel schließlich ist wiederum ein im wesentlichen hohlzylindrischer, gummielastischer Ringabschnitt 588 vorgesehen, der sich an den Übergangsabschnitt 564 der Membran 558 auf dessen vom Halsabschnitt 566 abgewandten Seite anschließt und die Linse L am Rand R umgibt. Bei geeignet steifer Ausbildung des Ringabschnitts 588 kann ggf. das Ringteil 60 oben axial verkürzt werden, so daß, wo erforderlich, eine Führung der Linse L am Rand R nur noch durch den Ringabschnitt 588 erfolgt und das Ringteil 60 alleine wie oben beschrieben der Festlegung der Membran 558 am Grundkörper 56 der Werkstückaufnahme 50 dient.
Für den Fachmann ist ersichtlich, daß den jeweiligen Erfordernissen entsprechend insbesondere die Maßnahmen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel (5) oder dem fünften Ausführungsbeispiel (7) mit den Maßnahmen der anderen Ausführungsbeispiele kombiniert werden können. Auch kann, wie eingangs bereits erwähnt, an der Membran eine Auflagerstufe für das Werkstück vorgesehen sein und zusätzlich die angesprochene Krümmungsanpassung zwischen der Werkstückfläche und der dieser zugewandten Membranvorderseite erfolgen.
Es wird eine Membran für eine Werkstückaufnahme offenbart, die einen Vorderabschnitt hat, an den sich über einen Übergangsabschnitt ein Halsabschnitt anschließt, der der Festlegung an einem Grundkörper der Werkstückaufnahme dient. Der Vorderabschnitt der aus einem gummielastischen Material bestehenden Membran begrenzt in deren am Grundkörper montierten Zustand eine Kammer, die wahlweise druckbeaufschlagbar ist, um auf ein aufgenommenes Werkstück (Linse) eine Kraft auszuüben. Erfindungsgemäß ist die Membran derart ausgebildet und wenigstens in einem mittleren Bereich des Vorderabschnitts mittels einer Armierung ausgesteift, daß bei aufgenommenem Werkstück auch bei Druckbeaufschlagung der Kammer zumindest der mittlere Bereich des Vorderabschnitts vom Werkstück beabstandet ist, während das Werkstück am oder in der Nähe des Übergangsabschnitts aufgelagert ist. Im Ergebnis werden unerwünschte Abdrücke durch die Membran auf dem Werkstück vermieden, und eine gegenüber dem Stand der Technik bessere Drehmitnahme des Werkstücks wird erzielt.

10, 10': Werkstückaufnahme
12: Werkstückspindel
14: optisch wirksame Fläche
15: optisch wirksame Fläche
16: Polierwerkzeug
18: Adapterstück
20: Werkzeugspindel
22, 22': Grundkörper
24, 24': Aussparung
26: Vorderabschnitt
28: Membran
30: Übergangsabschnitt
32: Halsabschnitt
34: Kragen
36: Radialnut
38, 38': Ringteil
40, 40': Gewindestift
42, 42': Kanal
44': Dichtlippenring
50: Werkstückaufnahme
52: optisch wirksame Fläche
54: optisch wirksame Fläche
56: Grundkörper
58: Membran
60: Ringteil
62: Vorderabschnitt
64: Übergangsabschnitt
66: Halsabschnitt
68: Kammer
70: Aussparung
72: Kanal
74: Blechteil (Armierung)
76: Führungs- und Stützfläche
78: Ringschulter
80: Absatz
82: Gewindestift
84: Radialnut
86: Kragen
88: Ringabschnitt
90: Auflagerstufe
92: Vorderseite
94: Durchgangsbohrung
258: Membran
262: Vorderabschnitt
264: Übergangsabschnitt
266: Halsabschnitt
274: Blechteil (Armierung)
286: Kragen
292: Vorderseite
294: Durchgangsbohrung
358: Membran
362: Vorderabschnitt
364: Übergangsabschnitt
366: Halsabschnitt
374: Blechteil (Armierung)
386: Kragen
392: Vorderseite
394: Durchgangsbohrung
458: Membran
462: Vorderabschnitt
464: Übergangsabschnitt
466: Halsabschnitt
474: Blechteil (Armierung)
486: Kragen
492: Vorderseite
494: Durchgangsbohrung
558: Membran
562: Vorderabschnitt
564: Übergangsabschnitt
566: Halsabschnitt
574: Blechteil (Armierung)
586: Kragen
588: Ringabschnitt
592: Vorderseite
594: Durchgangsbohrung
L: Linse
M: Mittelachse
R: Rand

Claims

Membran (58, 258, 358, 458, 558) für eine Werkstückaufnahme (50) für die Schleif- oder Polierbearbeitung von Linsen (L) in der Optikfertigung, mit einem Vorderabschnitt (62, 262, 362, 462, 562), an den sich über einen Übergangsabschnitt (64, 264, 364, 464, 564) ein Halsabschnitt (66, 266, 366, 466, 566) anschließt, mittels dessen die Membran (58, 258, 358, 458, 558) an einem Grundkörper (56) der Werkstückaufnahme (50) festlegbar ist, wobei der Vorderabschnitt (62, 262, 362, 462, 562) der aus einem gummielastischen Material bestehenden Membran (58, 258, 358, 458, 558) in deren am Grundkörper (56) montierten Zustand eine Kammer (68) der Werkstückaufnahme (50) begrenzt, die wahlweise druckbeaufschlagbar ist, um auf ein in der Werkstückaufnahme (50) aufgenommenes Werkstück (L) eine Kraft auszuüben, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (58, 258, 358, 458, 558) derart ausgebildet und wenigstens in einem mittleren Bereich des Vorderabschnitts (62, 262, 362, 462, 562) mittels einer Armierung (74, 274, 374, 474, 574) ausgesteift ist, daß bei in der Werkstückaufnahme (50) aufgenommenem Werkstück (L) auch bei Druckbeaufschlagung der Kammer (68) zumindest der mittlere Bereich des Vorderabschnitts (62, 262, 362, 462, 562) vom Werkstück (L) beabstandet ist, während das Werkstück (L) am oder in der Nähe des Übergangsabschnitts (64, 264, 364, 464, 564) zum Halsabschnitt (66, 266, 366, 466, 566) aufgelagert ist.
Membran (258, 358, 458, 558) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem in der Werkstückaufnahme (50) aufzunehmenden Werkstück (L) zugewandte Vorderseite (292, 392, 492, 592) des Vorderabschnitts (262, 362, 462, 562) der Membran (258, 358, 458, 558) hinsichtlich ihrer Krümmung derart auf die Krümmung der der Vorderseite (292, 392, 492, 592) des Vorderabschnitts (262, 362, 462, 562) der Membran (258, 358, 458, 558) zugewandten Werkstückfläche (54) abgestimmt ist, daß die Vor derseite (292, 392, 492, 592) des Vorderabschnitts (262, 362, 462, 562) der Membran (258, 358, 458, 558) a. im Fall einer konvexen (54) oder planen Werkstückfläche eine konkave Krümmung aufweist und stärker gekrümmt ist als die Werkstückfläche (54) oder b.im Fall einer konkaven Werkstückfläche eine konvexe Krümmung hat und schwächer gekrümmt ist als die Werkstückfläche oder c. im Fall einer konkaven Werkstückfläche plan ist oder eine konkave Krümmung aufweist.
Membran (58) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am oder in der Nähe des Übergangsabschnitts (64) zum Halsabschnitt (66) eine ringförmige Auflagerstufe (90) für das in der Werkstückaufnahme (50) aufzunehmende Werkstück (L) vorgesehen ist, die über die dem Werkstück (L) zugewandte Vorderseite (92) des Vorderabschnitts (62) der Membran (58) vorsteht.
Membran (58, 458) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsabschnitt (64, 464) der Membran (58, 458) einen sich ausgehend von dem Halsabschnitt (66, 466) nach radial innen zum Vorderabschnitt (62, 462) der Membran (58, 458) hin erstreckenden unausgesteiften Bereich aufweist.
Membran (58, 558) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Übergangsabschnitt (64, 564) der Membran (58, 558) auf der vom Halsabschnitt (66, 566) abgewandten Seite ein im wesentlichen hohlzylindrischer Ringabschnitt (88, 588) aus dem gummielastischen Material der Membran (58, 558) anschließt, der dazu angepaßt ist, das in der Werkstückaufnahme (50) aufgenommene Werkstück (L) randseitig zu umgeben.
Membran (358) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Bereich des Vorderabschnitts (362) der Membran (358) allein durch die Armierung (374) ausgebildet ist.
Membran (58, 258, 358, 458, 558) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung durch ein Blechteil (74, 274, 374, 474, 574) ausgebildet ist.
Membran (58, 258, 358, 458, 558) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechteil (74, 274, 374, 474, 574) in das gummielastische Material des Vorderabschnitts (62, 262, 362, 462, 562) der Membran (58, 258, 358, 458, 558) einvulkanisiert ist.
Membran (58, 258, 358, 458, 558) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechteil (74, 274, 374, 474, 574) mit einer Mehrzahl von Durchgangsbohrungen (94, 294, 394, 494, 594) versehen ist, die vom gummielastischen Material der Membran (58, 258, 358, 458, 558) zur Verankerung des Blechteils (74, 274, 374, 474, 574) durchgriffen sind.
Membran (58, 258, 358, 458, 558) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechteil (74, 274, 374, 474, 574) aus einem Leichtmetall wie einer Aluminiumlegierung besteht.