DE1239211B

DE1239211B - Kardanisch gelagertes Optik-Schleif- oder Polierwerkzeug

Info

Publication number: DE1239211B
Application number: DE1964L0049026
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Doell
Original assignee: WILHELM LOT K G OPTIKMASCHINEN
Current assignee: WILHELM LOT K G OPTIKMASCHINEN
Priority date: 1964-10-14
Filing date: 1964-10-14
Publication date: 1967-04-20

Description

Kardanisch gelagertes Optik-Schleif- oder Polierwerkzeug Die Erfindung betrifft ein kardanisch gelagertes Optik-Schleif- oder Polierwerkzeug mit einer Spiel aufweisenden Mitnehmerverbindung zwischen einem auf der Antriebsspindel befestigbaren Aufsteckteil und einem daran allseitig gelenkig gelagerten und axial gehalterten Formschleifteil, das mittels elastischen Ausrichtgliedes koaxial zur Spindelachse einstellbar ist.
Bei der Herstellung von Linsen werden die letzten Arbeitsgänge mit einem Formwerkzeug ausgeführt, d. h. mit einem Werkzeug, das die Negativforin des herzustellenden Werkstückes hat. Soll also beispielsweise eine konvexe Linse geschliffen werden, dann hat das Werkzeug die Form eines Teiles einer Hohlkugel. Eine Schleif- oder Polierwirkung wird dadurch erzielt, daß der Arbeitsfläche des Formwerkzeuges ein Schleif- oder Poliermittel zugeführt wird oder daß ein solches Mittel bereits in die Arbeitsfläche eingebettet ist. Um nun eine gute Anlage des Werkzeuges am Werkstück zu erhalten, muß ein Teil, nämlich entweder das Werkzeug oder das Werkstück, kardanisch aufgehängt sein, so daß es sich auf das Gegenstück einstellen kann.
Bekannt sind Werkzeuglagerungen an der Antriebsspindel, bei denen eine Kugel in eine Kugelpfanne eingreift und irgendwelche Mitnehmer vorgesehen sind, durch welche das Werkzeug in axialer Richtung entweder nur lose oder auch fest und nicht ohne weiteres trennbar von der Spindel gehalten ist. Ein Vorschlag zur Verbindung des Werkzeuges sieht einen Druckknopfverschluß vor, durch den die Gelenkkugel hindurchgedrückt und nur unter Anwendung einer die Gewichtskraft des Werkzeuges übersteigenden Trennkraft wieder herausgezogen werden kann. Bei einer anderen Werkzeugaufhängung ist an einem halsförinigen Ansatz des Werkzeuges ein Querstift vorgesehen, der senkrechte Schlitze einer hülsenfönnigen Werkstückhalterung durchgreift. Die beiden letztgenannten Werkzeughalterungen geben dem Werkzeug axiales Spiel, so daß es nach dem Ab- heben vom Werkzeug gegenüber der Spindel nach unten sinkt. Ein Ausrichten in die senkrechte Lage kann nur durch die Wirkung des Werkzeuggewichtes erfolgen.
Ferner ist ein Werkzeug der eingangs genannten Art bekannt, das entweder mittels Kreuzgelenk oder mittels Kugel und Kugelpfanne aufgehängt ist. Zwischen dem Werkzeug und einer über dem Werkzeug angeordneten Platte sind vier Druckfedern eingefügt, die das Werkzeun, von der Platte abdrücken und im Sinne eines elastischen Schliffes und Andruckes wirken. Nach dem Abheben vom Werkstück geben diese Federn dem Werkzeug aber auch eine genau definierte koaxiale Lage zur Spindel. Während des Eingriffes des Werkzeuges mit dem Werkstück werden die Federn zusammengedrückt, wobei sich das Werkzeug relativ zur Spindel in Achsrichtung der Spindel verschiebt. Das Werkzeug hat deshalb in seiner Ruhestellung eine andere axiale Lage zur Spindel als in der Arbeitsstellung. Dies ist beim Bearbeiten ebener Flächen, wofür dieses Werkzeug in erster Linie gedacht ist, kein Nachteil. Diese Ausführung mit ihren vier an den Eckpunkten der Platte und des Werkzeugges sitzenden Federn stellt indes nicht sicher, daß das Werkzeug genau koaxial zur Spindel ausgerichtet wird; sobald z. B. nur eine der Federn eine gegenüber den anderen Federn unterschiedliche Spannung hat, wird die Werkzeugachse gegenüber der Spindelachse schräg stehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß das elastische Ausrichtglied keine das Werkzeug von der Spindel abdrückende Kraft ausübt und mit Sicherheit koaxial hält. Dabei soll das Ausrichtglied so ausgebildet sein, daß es die gelenkige Verbindung zwischen Spindel und Werkzeug auch flüssigkeitsdicht abschließen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Ausrichtglied ein aus elastischem Werkstoff bestehender, ringartiger Körper zwischen Aufsteckteil und Forinschleifteil dient. Ein solches Ausrichtglied übt keine das Werkzeug von der Spindel abhebende Kraft aus. Es kann ohne weiteres so ausgebildet werden, daß es sogar eine das Werkzeug an das allseitig bewegliche Gelenk, z. B. ein Kugelgelenk, heranzieht, wobei jedoch die Ausrichtkraft so schwach ist, daß die Einstellung des Werkzeuges auf das Werkstück unter der Wirkung des Arbeitsdruckes möglich ist.
Die Verwendung eines solchen Werkzeuges gestattet das automatische Beschicken einer Optikschleifmaschine, da das Werkzeug starr und axial unbeweglich auf der Spindel verbleibt und ohne seitliches Weg-kippen eine genau definierte, Lage relativ zu der Beschickungsvorrichtung, z.B. einem Schwenkarm, erfordert, um diesem Arm nicht im Wege zu sein.
Das Ausrichtglied kann zur flüssigkeitsdichten Verbindung mit der Spindel und dem Werkzeughals gemäß einer bevorzugten Ausführungsfonn der Erfindung so gestaltet sein, daß das Ausrichtglied zur axialen Halterung des Formschleifteiles am Aufsteckteil mit einem Wulst in eine Ringnut des Aufsteckteiles eingreift und einen ringförrnigen Vorsprung am Fonnschleifteil hintergreift. Dieser flüssigkeitsdichte Abschluß ist für die Zufuhr von öl oder Schleifmittel zur Bearbeitungsfläche günstig, da aus der Gelenkverbindung, z. B. einem durchbohrten Kugelgelenk, eventuell austretendes Schmier- oder Schleifmittel nicht nach außen dringen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und ist im folgenden näher beschrieben. Es zeigt A b b. 1 einen diametralen Schnitt durch ein Werkzeug gemäß der Erfindung und A b b. 2 einen Querschnitt nach Linie II-H in Abb. 1.
Das insgesamt mit 1 bezeichnete Werkzeug ist an einer Schleifspindel 2 befestigt. Zum Aufstecken auf den Konus 3 der Spindel 2 dient ein Aufsteckteil 4, das mittels eines an ihm vorgesehenen Muttergewindes 5 aui der Spindel befestigt ist. Am unteren Ende ist das Aufsteckteil 4 als Halbkuael 6 ausgebildet. Die Halbkugel 6 greift in eine Kugelpfanne 7 eines Formstückes 8 ein. Durch das Zentrum der Spindel 2 erstreckt sich eine Bohrung 9, die über eine Bohrung 9' im Aufsteckteil 4 und eine Bohrung 9"'* im Zentrum des Formstückes 8 bis zur Arbeitsfläche 10 des Formstückes 8 verlänaert ist.
Oberhalb der Halbkugel 6 des Aufsteckteiles ist ein Keilwellenprofil mit Keilen 11 vorgesehen. Die Keile 11 greifen mit entsprechendem Spiel in Keilnuten 12 einer Mitnehmerhülse 13 ein. Die Mitnehmerhülse 13 hat oben einen Flansch 14, der am oberen Ende eines halsförinigen Ansatzes 15 des Fonnstückes 8 aufliegt. Zur Fixierung der Mitnehmerhülse 13 am Formstück 8 dienen Paßstifte 16 und Befestigungsschrauben 17.
Das Formstück 8 und das Aufsteckteil 4 sind durch das Ausrichtglied 18 miteinander verbunden. Dieses Ausrichtglied hat einen unten im wesentlichen zylindrischen Teil 19, einen mittleren konischen Teil 20 und einen oberen wulstfönnigen Rand 21. Der untere Teil 19 übergreift den radial gegenüber dem Halsansatz 15 des Forinstückes 8 vorstehenden Flansch 14 der Mitnehmerhülse 13. An der Innenkontur des Ausrichtgliedes 18 ist eine Nut 22 für den Eingriff des Flanschrandes vorgesehen. Der Wulstrand 21 greift in eine am oberen Ende des Aufsteckteiles 4 vorgesehene Ringnut 23 von kreisabschnittförmigem Querschnitt ein. Das Ausrichtglied 18 besteht aus einem elastischen, gegen Schmieröl und Schleifmittel beständigen Kunststoff. Das Glied 18 hat beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Funktionen: Zum ersten hat es eine Ausrichtfunktion, d. b., es soll auf Grund seiner elastischen Kräfte das Formstück 8 gegenüber der Spindel 9 koaxial ausrichten und axial halten und zum zweiten eine Dichtfunktion ausüben.
Das erfindungsgemäße Werkzeug gestattet dadurch das automatische Beschicken einer mit einem solchen Werkzeug ausgerüsteten Bearbeitungsmaschine. Das Werkstück, eine konvexe Linse 24, ist in einem Werkstückträger 25 gefaßt. Der Werkstückträger sitzt auf einer fest gelagerten Spindel 26, die keinen Eigenantrieb hat, jedoch frei drehbar ist. Infolge der festen Lagerun ' - der Spindel 26 hat der Werkstückträger 25 eine genau definierte Lage, so daß nach dem Auseinanderbewegen von Werkzeug und Werkstück eine automatische Beschickungsvorrichtung, z. B. ein Schwenkarin, genau an den Ort des Werkstückträgers 25 schwenken kann und dort eine fertig bearbeitete Linse aufnehmen und einen Rohling oder halb bearbeitetes Stück aufsetzen kann. Die Art des erfindungsgemäßen Werkzeuges sichert beim automatischen Aufeinanderzubewegen von Werkstück und Werkzeu- auch das richtige Aufsetzen des Formstückes 8 auf die zu bearbeitende Linse 24, da das Formstück 8 zum einen axial an der Spindel 9 festgehalten ist und zum anderen durch die Ausrichtwirkung des Ausrichtgliedes 18 immer genau zur Spindel ausgerichtet ist. Infolge der Elastizität des Ausrichtgliedes 18 wird jedoch die Anpassung des Formstückes 8 an das Werkstück 24 nicht behindert. Das Schleifmittel oder Poliermittel und Schmiermittel werden über die Bohrungen 9, 9', 9"' zugeführt. Sollte von diesen Mitteln über das Kugelgelenk 6, 7 etwas hindurchtreten, so wird dennoch verhindert, daß das hindurchtretende Mittel nach außen dringen kann, da das Ausrichtglied 18 den Raum 28 dicht abschließt.
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel könnte selbstverständlich statt eines hohlkugelförmigen Formstückes 8 ein konvexes Formstück für konkave Linsen verwendet werden, wie es strichpunktiert bei 27 angedeutet ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Kardanisch gelagertes Optik-Schleif- oder Polierwerkzeug mit einer Spiel aufweisenden Mitnehmerverbindung zwischen einem auf der Antriebsspindel befestigbaren Aufsteckteil und einem daran allseitig gelenkig gelagerten und axial gehalterten Forinschleifteil, das mittels elastischen Ausrichtgliedes koaxial zur Spindelachse einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausrichtglied ein aus elastischem Werkstoff bestehender ringartiger Körper (18) zwischen Aufsteckteil (4) und Formschleifteil (8) dient.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausrichtglied (18) zur axialen Halterung des Forinschleifteiles (8) am Aufsteckteil (4) mit einem Wulst (21) in eine Ringnut (23) des Aufsteckteiles (4) eingreift und einen ringförmigen Vorsprung (14) am Formschleifteil (8) hintergreift. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 570 805, 339 676, 318 561., 315 973, 188 491; französische Patentschrift Nr. 30 460 (l. Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 591972).