-
Vorrichtung zum Schleifen der Ränder von optischen Linsen Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen zylindrischer Ränder bzw. kegeliger Facetten
von Linsen mittels zylindrischer bzw. kegeliger Schleifscheibe, deren vertikale
Spindel auf einem horizontalen Schwenkarm gelagert ist der längs einer Vertikalsäule
mittels eines Triebes zur axialen Oszillationsbewegung der Schleifscheibe auf und
ab führbar ist.
-
Bei der Herstellung optischer Linsen werden zuerst die die optischen
Eigenschaften bestimmenden Flächen hergestellt. Bei der Herstellung dieser Flächen
kann nicht gleichzeitig erreicht werden, daß der Rand der Linse genau konzentrisch
zur optischen Achse verläuft. Deshalb muß der Rand nachträglich bearbeitet werden,
wobei die Linse konzentrisch zu ihrer optischen Achse aufgenommen und dann ein Rand
angeschliffen wird, der konzentrisch zur optischen Achse verläuft. Dabei sind am
Linsenrand zwei Flächen anzuschleifen, nämlich eine zylindrische Fläche und eine
kegelförmige Facette, die in eine der beiden Linsenflächen übergeht. Im allgemeinen
wird dann noch die andere, nicht mit einer Facette versehene Kante gebrochen.
-
Bekannt ist eine Schleifmaschine zum Anarbeiten von Spitzfacetten
an gewölbte Brillengläser, bei der die Bewegung der Schleifaggregate durch eine
Schablone gesteuert wird. Die Maschine hat schrägstellbare Schleifspindeln und einen
pendelnd gelagerten Tisch. Der gesamte Aufbau der Maschine mit ihrer Schablonensteuerung,
ihrem pendelnd gelagerten Tisch und der verwendeten hydraulischen Steuerung ist
verhältnismäßig kompliziert.
-
Bekannt ist auch eine Facetten-Schleifmaschine für Brillengläser von
nicht kreisrunder Form. Um die richtige Bewegung der beiden Schleifscheiben zu erhalten,
müssen diese durch eine Schablone gesteuert werden. Die Bearbeitung erfolgt also
nach einer Art Kopierverfahren. Um die richtigen Abschrägungen zu erhalten, wird
die Achse des Brillenglases schräggestellt. Da auch die Spindel, an der das Brillenglas
gehalten ist, rotieren muß, ergibt sich eine komplizierte Konstruktion. Die Schrägstellung
der Spindel kann nur verändert werden, wenn das bei der bekannten Schleifmaschine
zum Antrieb der Spindel dienende Kegelradgetriebe ausgewechselt wird.
-
Es ist ferner eine Maschine bekannt, bei der eine Oszillationsbewegung
kegeliger Schleifscheiben relativ zur Linse dadurch erfolgt, daß die Schleifaggregate
um zu den Spindelachsen senkrechte Achsen schwingen. Bei dieser Schwingbewegung
beschreiben die Schleifscheiben Kreisbogen, deren Mittelpunkte in der jeweiligen
Wellenachse liegen. Damit erhält man an Stelle einer exakten Kegelfacette eine im
Querschnitt gekrümmte Facette, die je nach dem Schleifscheibenprofil konkav
oder konvex sein kann. Diese Abweichung von der kegeligen Form mag für Brillengläser
zulässig sein. Für in optischen Geräten zu verwendende Präzisionslinsen kann diese
Abweichung von der Kegelform nicht in Kauf genommen werden.
-
Schließlich ist eine Maschine zur Randbearbeitung optischer Linsen
bekanntgeworden, bei der zum Herstellen des Zylinderrandes eine zylindrische Schleifscheibe
und zur Herstellung der Kegelränder eine Profilscheibe verwendet wird. Eine Oszillationsbewegung
der Zylinderscheibe wird dadurch erhalten, daß ein Stift in einer Nut geführt wird.
Eine oszillierende Bewegung der Profilscheibe ist nicht möglich.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache
Maschine zu schaffen, mit der unter Vermeidung von teueren Profilschleifscheiben
zylindrische und kegelige Facetten oszillierend geschliffen werden können.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Gerad-
oder Schrägführung der Schleifscheibe ein auf einem quer zur Säule beweglichen Schlitten
dreheinstellbares Glied mit Steuerfläche in Zusammenarbeit mit einem am Spindelgehäuse
angeordneten Leitkörper vorgesehen ist.
-
Bei der erfindungsgemäßen Maschine wird zusätzlich zu den bekannten
Maschinen der eingangs definierten Gattung nur eine einzige Führungsvorrichtung
für die vertikale oder schräg gerichtete Oszillationsbewegung benötigt. Die Maschine
ist damit konstruktiv außerordentlich einfach. Die Schleifscheibe bewegt sich zwangsgeführt
so, daß eine Kegelfläche mit gerader Mantellinie erhalten wird.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das dreheinstellbare
Glied eine einzige, vorzugsweise
nach unten weisende Steuerfläche,
während der Leitkörper als Rolle ausgebildet ist und der Schwenkarm durch eine Feder
gegen die Steuerfläche edrückt wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß
die Führung der Oszillationsbewegung weitgehend spielfrei ist, da die miteinander
zusammenwirkenden Flächen durch die Feder fest aufeinandergedrückt werden. Auch
werden Passungsarbeiten, wie sie bei einer Schlitzführung nötig wären, vermieden.
Die einzige, nach außen frei liegende Steuerfläche kann mit geringem Aufwand genau
bearbeitet werden.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt A b b. 1 eine Vorderansicht
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Ab b. 2 einen Schnitt nach der Linie
11-II der A b b. 1 in Draufsicht.
-
Die zu bearbeitende Linse 1 ist mittels bekannter rohrförmiger
Aufnahmevorrichtungen 2 und 3 an den die optischen Eigenschaften bestimmenden
Flächen 4 und 5 gefaßt. Die Aufnahmevorrichtungen 2 und 3
sind drehbar
und zentrieren die Linse so, daß ihre optische Achse 6 mit der Drehachse
der Aufnahmevorrichtungen 2 und 3 übereinstimmt. An der Linse 1
sollen
eine zylindrische Randfläche 7 und eine kegelförinige Facette 8 angeschliffen
werden.
-
Zum Herstellen der Facette 8 dient die insgesamt mit
9 bezeichnete, in einem Spindelgehäuse 10 festgeklemmte Schleifspindel
und zum Herstellen der zylindrischen Fläche 7 die insgesamt mit
9' bezeichnete Schleifspindel. Wie aus A b b. 2 hervorgeht, sitzen
die Schleifspindeln 9 und 9' am Ende je eines Schwenkarmes
11, der auf einer fest angeordneten Säule 12 gelagert ist. Zur Lagerung dient
eine Kugelbüchse 13
die sowohl das Auf- und Abbewegen an der Säule 12 als
auch das Schwenken um die Säule gestattet. Zur Erzeugung der axialen Oszillationsbewegung
ist je
eine um die Achse 14 drehbare Nockenscheibe 15, 15'
vorgesehen,
die an ihrer Stirnseite 16 mehrere Nocken 17 trägt. Auf der Stirnseite
16 der Nockenscheiben liegt eine Rolle 19, 19' auf, die an der die
Kugelbüchse 13 aufnehmenden und einstückig mit dem Schwenkarm 11 ausgebildeten
Hülse 20 gelagert ist. Das Eigengewicht des gesamten Schwenkarmes 11 ruht
also über die Rollen auf den Nockenscheiben. Durch diese Gewichtsauflage ist der
Kontakt zwischen Schwenkarm und Nockenscheibe völlig spielfrei. Im Bedarfsfall kann
die Nockenscheibe 15 teilweise entlastet werden, z. B. durch eine den Schwenkarm
11 anhebende Feder oder ein Gegengewicht. Ein gewisser Mindestdruck auf die
Nockenscheibe sollte aber immer aufrechterhalten werden, um die Spielfreiheit zu
gewährleisten.
-
An den Schleifspindeln 9, 9' ist eine kegelige bzw. zylindrische
Schleifscheibe 22 bzw. 39 befestigt, die durch einen am oberen Ende der Schleifspindel
befestigten Motor 23 angetrieben werden. Am Rahmen der Maschine ist eine
Schlittenführung 24 (A b b. 2) vorgesehen, in der je ein Schlitten
25 gleitend gelagert ist. Ein Endanschlag des Schlittens kann mittels einer
mit Drehknopf 27 versehenen Schraubenspindel 26
verstellt werden. Auf
dem Schlitten 25 ist je ein dreheinstellbares Glied 29 für
die Schwenkbewegung des Schwenkarines 11 (Welle 30) gelagert. Die
Welle 30
und damit das dreheinstellbare Glied 29 können mittels nicht
dargestellter Vorrichtungen, z. B. mittels eines Drehknopfes, verdreht werden. Am
Glied 29 ist eine Steuerfläche 31 vorgesehen, auf der eine am Spindelgehäuse
10 gelagerte Rolle 32 aufliegt. Am Schwenkarin 11 greift eine
Zugfeder 33 an, deren anderes Ende bei 35 am Maschinengestell befestigt
ist. Da die Steuerfläche 31 nach unten geneigt ist, kann die Feder
33 die Rolle 19 nicht von der Nockenscheibe 15 abheben.
-
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Zunächst wird eine unbearbeitete
Linse 1 zwischen den Aufnahmevorrichtungen 2 und 3 zentriert. Auf
der Welle 21 sitzt eine Schleifscheibe 22, deren Kegelmantel 35 so geneigt
ist wie die herzustellende Facette. Entsprechend dieser Neigung des Kegelmantels
ist das Glied 29 eingestellt, d. h., es ist so eingestellt, daß bei
der Entlangbewegung der Rolle 32 auf der Steuerfläche 31 der Schwenkarm
eine solche Bewegung ausführt, daß die Schleifscheibe 22 genau parallel zur herzustellenden
Schlifffläche 8 bewegt wird. Da das Glied 29 von der Schwenkachse
36 des Armes 11 einen größeren Ab-
stand hat als die Achse
37 der Schleifspindel, ist die Steuerfläche etwas schwächer zu neigen als
die herzustellende Facette 8.
-
Während des Schleifens dreht sich die Nockenscheibe 15, wodurch
die Rolle 19 abwechselnd über die Nocken 17 und die Vertiefungen
18 hinwegrollt und der gesamte Schwenkarm 11 somit gehoben und gesenkt
wird. Da die Feder 33 den Schwenkarin stets fest gegen die Steuerfläche
31 drückt, wird jedoch keine reine Heb- und Senkbewegung ausgeführt, sondern
gleichzeitig eine Schwenkbewegung. Durch die geeignete Einstellung des Führungsstückes
29 verläuft die aus Hubbewegung und Schwenkbewegung zusammengesetzte Bewegung
genau so, daß die Schleifscheibe 22 parallel zu ihrer Kegelfläche 35 verschoben
wird. Die Scheibe führt also relativ zur herzustellenden Schlifffläche eine oszillierende
Bewegung aus, so daß etwa die gesamte Breite der Kegelfläche 35 von Anfang
an mit der Schlifffläche in Eingriff kommt. Hierdurch wird eine gleichmäßige Abnutzung
der Schleifscheibe erzielt und nicht, wie dies beim reinen Einstichverfahren der
Fall ist, nur ein schmaler Ring der Scheibe beansprucht. Die Zustellbewegung wird
durch selbsttätiges Verschieben des Schlittens 25 mit Hilfe einer nicht dargestellten
Vorrichtung vorgenommen. Gleichzeitig mit dem Schleifen der Facette 8 wird
die Zylinderfläche 7 mittels der Schleifscheibe 39 bearbeitet. Diese
Schleifscheibe führt eine reine Auf-und Abbewegung aus. Es fehlt also die schräg
gerichtete Komponente, die die Schleifscheibe 22 zusätzlich ausführt. Um die senkrechte
Bewegungsrichtung zu erzielen, ist das Glied 29' so eingestellt worden, daß
die Steuerfläche 31' genau senkrecht steht.
-
Soll eine Facette 8 von anderer Neigung hergestellt werden,
dann muß eine Kegelscheibe 22 mit anderem Kegelwinkel auf die Spindel
9 aufgesetzt und das Glied 29 so verdreht werden, daß die zusammengesetzte
Bewegung wieder so ist, daß die Scheibe parallel zu der Mantellinie verschoben wird,
wobei, wie schon oben ausgeführt ist, die Neigungen der Führungsfläche
31 und die Neigung der Mantellinie nicht ganz übereinstimmen.
-
Wenn auf diese beiden Schleifspindeln 9 und 10
zylindrische
Scheiben aufgesetzt werden, dann kann mit der Vorrichtung wie folgt gearbeitet werden:
Zuerst wird mit einer der Scheiben, die eine grobere Körnung als die andere haben
kann, vorgeschliffen und anschließend mit der zweiten Scheibe, die eine
feinere
Körnung als die erstere Scheibe haben kann, nachgeschliffen. Man kann somit Vor-
und Feinbearbeitung der Linse in einer Aufspannung vornehmen. Bei Verwendung von
zwei Kegelscheiben verschiedener Körnung kann auch Vor- und Nachbearbeitung einer
Facette in einer Aufspannung ausgeführt werden.